Izmantojot 3D Spark programmatūras rīkus, komanda analizēja dažādus faktorus, kas ietekmē ražošanas izmaksas. Daži no tiem ir specifiski detaļām, bet citi - procesiem. Piemēram, detaļu orientēšana, lai samazinātu atbalstus un palielinātu būvējamās virsmas.
Simulējot spēkus pie eņģes, šie instrumenti var noņemt materiālu, kam ir maza ietekme. Tas rada 35% svara zudumu. Mazāks materiāla daudzums nozīmē arī ātrāku drukāšanas laiku, vēl vairāk samazinot izmaksas.
Godīgi sakot, tas, ko viņi dara, nevajadzētu būt jauns nevienam, kas iesaistīts 3D drukāšanā. Ir loģiski detaļu sakārtot saprātīgā veidā. Esam redzējuši, kā 3D drukāšanā un tradicionālajā ražošanā tiek noņemti atkritumi. Visinteresantākais ir izmantot rīkus, kas palīdz automatizēt šo optimizāciju. Mēs nezinām, cik maksās programmatūra, un mēs pieņemam, ka tā nav paredzēta hobiju 3D drukāšanas tirgum. Taču, domājot par to, ko var darīt, mēs pieņemam, ka ar nelielu ceļu eļļošanu un modelēšanu pieejamajā programmatūrā var iegūt līdzīgus rezultātus.
Teorētiski jebkuram instrumentam, kas var veikt galīgo elementu analīzi, vajadzētu būt spējīgam noteikt noņemamo materiālu. Esam pamanījuši, ka autoražotāji izmanto 3D drukāšanu.
"Simulējot spēkus pie eņģes, šie instrumenti var noņemt materiālu, kam nav būtiskas ietekmes. Es neesmu inženieris, bet es to izlasīju un nodomāju par galīgo elementu analīzi. Tad es jūs ieraudzīju priekšpēdējā teikumā. Pieminēju to. Protams, ka autoražotāji jau to dara. Vai mēs salīdzinām, kā? Vai šis modelis nodrošina spēku gan ārkārtas situācijā, gan normālā lietošanā?"
Katras malas, ielejas un noapaļojuma apstrādei ir nepieciešams apstrādes laiks un instrumentu nodilums. Var būt nepieciešamas papildu instrumentu maiņas, un, strādājot uz citas virsmas, detaļas var būt jāapstrādā un jāpiestiprina atkārtoti, lai tās būtu orientētas tā, lai varētu izveidot vairākas kabatas – ja tām visapkārt var būt piemērots instruments.
Es domāju, ka varētu izmantot mašīnu ar lielākām brīvības pakāpēm, lai pagrieztu detaļu vislabākajā leņķī… Bet par kādu cenu?
3D drukāšanai parasti nav šādu formas ierobežojumu, padarot sarežģītas detaļas tikpat vienkāršas kā vienkāršas.
No otras puses, tradicionālās subtraktīvās apstrādes priekšrocība ir tā, ka materiālam ir tendence būt izotropiskam, tas ir vienlīdz izturīgs jebkurā virzienā, un bez iekšējām plakanībām nav jāuztraucas par sliktu saķeri sliktas saķepināšanas dēļ. Ir iespējams arī iziet cauri velmētavai (lēts solis), lai iegūtu labu graudu struktūru.
Visām 3D drukāšanas metodēm ir formas ierobežojumi. Pat SLM daļām. Kā jau varētu domāt, SLM izotropiskajam raksturam nav īstas nozīmes. Ikdienā izmantotās iekārtas un procesi sniedz ļoti konsekventus rezultātus.
Tomēr cenu noteikšana pati par sevi ir vēl viens zvērs. Kosmosa aviācijas un kosmosa nozarē 3D drukāšanai ir grūti būt patiesi konkurētspējīgai.
Es teiktu, ka kosmosa rūpniecība ir viena no nedaudzajām jomām, kur metāla 3D drukāšanas izmaksas var attaisnot. Sākotnējās ražošanas izmaksas ir niecīga daļa no kosmosa izstrādājuma izmaksām, un svars ir tik svarīgs, ka tam ir viegli atrast pielietojumu. Salīdzinot ar milzīgajām kompozītmateriālu detaļu kvalitātes nodrošināšanas izmaksām, prasmīgs drukāšanas process un kritisko izmēru pārbaude var nodrošināt reālus izmaksu ietaupījumus un svaiga gaisa malku.
Visacīmredzamākais piemērs ir viss, kas mūsdienās tiek drukāts raķešu dzinējos. Sarežģītos cauruļvados var novērst daudzus neapmierinošas kvalitātes punktus, vienlaikus samazinot atgriezes līnijas zudumus un svaru. Domāju, ka dažas dzinēju sprauslas ir drukātas 3D drukā (varbūt Superdraco?). Neskaidri atceros ziņas par kaut kādu drukātu metāla kronšteinu Boeing pasažieru lidmašīnās.
Tādiem produktiem kā Jūras spēku jaunajiem traucētājiem un citiem jaunumiem var būt daudz 3D drukātu kronšteinu. Topoloģijai optimizētu detaļu priekšrocība ir tā, ka izturības analīze ir integrēta projektēšanas procesā, un noguruma analīze ir tieši saistīta ar to.
Tomēr paies zināms laiks, līdz tādas lietas kā DMLS patiešām iekaros autobūves un ražošanas nozari. Svaram ir daudz mazāka nozīme.
Viens no pielietojumiem, kur tas labi darbojas, ir hidrauliskie/pneimatiskie kolektori. Iespēja izveidot izliektus kanālus un dobumus saraušanās plēvei ir ļoti noderīga. Turklāt sertifikācijas nolūkos joprojām ir jāveic 100% slodzes pārbaude, tāpēc nav nepieciešams liels drošības faktors (spriegums jebkurā gadījumā ir diezgan augsts).
Problēma ir tā, ka daudzi uzņēmumi lielās ar SLM printeriem, bet tikai retais zina, kā to lietot. Šie printeri tiek izmantoti tikai ātrai prototipu izgatavošanai un lielākoties stāv dīkstāvē. Tā kā šī joprojām tiek uzskatīta par jaunu jomu, paredzams, ka printeri nolietosies kā piens un tiks nodoti metāllūžņos 5 gadu laikā. Tas nozīmē, ka, lai gan faktiskās izmaksas var būt ļoti zemas, iegūt pienācīgu cenu par ražošanas darbu ir patiešām grūti.
Tāpat drukas kvalitāte ir atkarīga no materiāla siltumvadītspējas, kas nozīmē, ka alumīnijs mēdz radīt virsmas raupjumus, kas var izraisīt kaitinošas noguruma īpašības (ne jau tāpēc, ka kolektoram tie ir nepieciešami, ja projektējat tieši šim nolūkam). Turklāt, lai gan TiAlV6 drukā lieliski un tam ir labākas izturības īpašības nekā 5. bāzes klasei, alumīnijs galvenokārt ir pieejams kā AlSi10Mg, kas nav visspēcīgākais sakausējums. T6, lai gan ir piemērots tā paša materiāla lējumiem, nav piemērots SLM detaļām. Scalmaloy atkal ir lielisks, bet to ir grūti licencēt, to piedāvā tikai daži, var izmantot arī Ti ar plānākām sienām.
Lielākajai daļai uzņēmumu ir nepieciešama arī roka un kāja, 20 paraugi un jūsu pirmais bērns, lai apstrādātu drukāto detaļu. Lai gan funkcionāli tas būtībā ir tas pats, kas mehāniski apstrādātie lējumi, kuru izgatavošanai gadiem ilgi bija nepieciešami milzīgi līdzekļi, viņi domā, ka drukātās detaļas ir maģija, un klienti domā, ka viņiem ir dziļas kabatas. Turklāt AS9100 sertificētiem uzņēmumiem parasti netrūkst darbavietu un tie izbauda to, ko dara jau ilgu laiku, un zina, ka var no tā nopelnīt naudu, un var to darīt, netiekot apsūdzēti lidmašīnas avārijā.
Tātad, jā: aviācijas un kosmosa rūpniecība var gūt labumu no SLM detaļām, un dažas no tām to arī dara, taču nozares īpatnības un uzņēmumi, kas sniedz pakalpojumus, ir iestrēguši 70. gados, kas visu nedaudz sarežģī. Vienīgā reālā attīstība ir dzinējs, kur drukāti degvielas iesmidzinātāji ir kļuvuši par ikdienišķu lietu. Mums personīgi cīņa par ASML piegādi ir kā grūts uzdevums.
Izplūdes caurule 3D drukāšanai no nerūsējošā tērauda P-51D. https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Citi ar apstrādes izmaksām saistītie faktori ir dzesēšanas šķidruma zudumu pārvaldība šķembu un iztvaikošanas dēļ. Turklāt skaidas ir jāapstrādā. Jebkurš skaidu samazinājums masveida ražošanā var radīt ievērojamus ietaupījumus.
To bieži dēvē par topoloģijas dizainu, un, kā jau varat nojaust, tas ir vēl viens analīzes līmenis papildus FEA. Tas ir ieguvis popularitāti tikai pēdējos gados, kad rīki kļūst pieejamāki.
Ikreiz, kad redzat Fraunhofer nosaukumu, tas ir patentēts, un ražotāju kopienai to uz ļoti ilgu laiku būs aizliegts lietot.
Citiem vārdiem sakot: mēs esam izgudrojuši jaunu veidu, kā nodrošināt, ka jūsu automašīna tiek nomainīta, tiklīdz beidzas garantijas termiņš.
Neredzu saistību starp vieglākām durvju eņģēm un ļaunu sazvērestību, kas liek izmest visu auto miskastē?
Noguruma kalpošanas laika analīze ir viena lieta; ja optimizēsiet tikai materiāla izturību, jūs galu galā iegūsiet detaļu, kas nedarbosies.
Pat ja viņi to apzināti novājinātu, tas nenogurs drīz pēc garantijas beigām, tā ir tikai eņģe, bet tā ir jauna, un maz ticams, ka jums būs jāizmet visa automašīna… automašīnas kalpošanas laikā būs nomaiņas automašīna, jo kopumā tā joprojām ir laba, bet tā lētā/vienkāršā nomaiņas detaļa ir nolietota – tajā nav nekā jauna…
Praksē, lai pārliecinātos, ka tas atbilst drošības standartiem utt., tas, iespējams, joprojām tiek ievērojami pārveidots, tāpat kā lielākā daļa automašīnu rāmju/virsbūvju/sēdekļu, ņemot vērā slodzes, kas tam tiks radītas normālas lietošanas laikā. . pārdošanas vietā, ja vien jūsu reģionā to nepieprasa likums.
“Tā ir tikai eņģe”, taču tas ir arī piemērs detaļas projektēšanai konkrētam mūžam. Pielietojot to pārējai jūsu automašīnai, tā laika gaitā pārvērtīsies par drazu.
Skandāls ir viņu biežas (redzu, ka MP3!) patentu aizsardzības rezultāts.
Visa ASV ekonomika ir veidota uz šāda “mikroshēmas”. Pēc dažiem standartiem tā darbojas :-/.
Fraunhofers veica daudz zinātnes. Ne tikai lietišķos, bet arī fundamentālos pētījumus. Tas viss maksā naudu. Ja vēlaties to darīt bez patentiem un licencēm, jums ir jāpiešķir tiem lielāks valdības finansējums. Ar licencēm un patentiem arī citu valstu iedzīvotāji sedz daļu no izmaksām, jo ​​arī viņi gūst labumu no tehnoloģijas. Turklāt visi šie pētījumi ir ļoti svarīgi nozares konkurētspējas saglabāšanai.
Saskaņā ar viņu tīmekļa vietni, daļa no jūsu nodokļa ir aptuveni 30% (Grundfinanzierung), pārējā daļa arī nāk no citiem uzņēmumiem pieejamiem avotiem. Patentu ienākumi, iespējams, ir daļa no šiem 70%, tāpēc, ja to neņem vērā, būs vai nu mazāka attīstība, vai arī vairāk nodokļu.
Kādu nezināmu iemeslu dēļ nerūsējošais tērauds ir aizliegts un nepopulārs virsbūves, dzinēja, transmisijas un piekares detaļām. Nerūsējošo tēraudu var atrast tikai dažās dārgās izplūdes caurulēs, tas būs draņķīgs kā martensītiskais AISI 410, ja vēlaties labu, izturīgu izplūdes sistēmu, jums pašam būs jāizmanto AISI 304/316, lai kaut ko tādu izgatavotu.
Tātad visi šādu detaļu caurumi galu galā aizsērēs ar mitru zemi, un detaļas ļoti ātri sāks rūsēt. Tā kā detaļa ir paredzēta pēc iespējas mazākam svaram, jebkura rūsa to nekavējoties padarīs pārāk vāju šim darbam. Jums paveiksies, ja šī detaļa būtu tikai durvju eņģe vai kāds mazāk svarīgs iekšējais stiprinājums vai svira. Ja jums ir kādas piekares detaļas, transmisijas detaļas vai kaut kas tamlīdzīgs, jūs esat lielās nepatikšanās.
P.S. Vai kāds zin par automašīnu, kas izgatavota no nerūsējošā tērauda un ir bijusi pakļauta mitrumam, apledojuma novēršanai un netīrumiem visā virsbūves daļā un lielākajā daļā? Visas piekares sviras, radiatora ventilatora korpusus utt. var iegādāties par jebkuru cenu. Es zinu par DeLorean, bet diemžēl tam ir tikai nerūsējošā tērauda ārējie paneļi, nevis visa virsbūves konstrukcija un citas svarīgas detaļas.
Es maksātu vairāk par automašīnu ar nerūsējošā tērauda virsbūvi/rāmi/piekari/izplūdes sistēmu, bet tas nozīmē cenas trūkumu. Materiāls ir ne tikai dārgāks, bet arī grūtāk veidojams un metināms. Šaubos, vai nerūsējošā tērauda dzinēja blokiem un galvām ir kāda jēga.
Tas ir arī ļoti grūti. Pēc mūsdienu degvielas ekonomijas standartiem nerūsējošajam tēraudam nav nekādu priekšrocību. Lai kompensētu automašīnas, kas galvenokārt izgatavota no nerūsējošā tērauda, ​​oglekļa izmaksas un atgūtu materiāla izturības priekšrocības, būs nepieciešamas desmitgades.
Kāpēc jūs tā domājat? Nerūsējošajam tēraudam ir tāds pats blīvums, bet tas ir nedaudz stiprāks. (AISI 304 – 8000 kg/m^3 un 500 MPa, 945 – 7900-8100 kg/m^3 un 450 MPa). Ar tādu pašu loksnes biezumu nerūsējošā tērauda korpusam ir tāds pats svars kā parastam tērauda korpusam. Un jums tie nav jāpārkrāso, tāpēc nav nepieciešama papildu gruntskrāsa/krāsa/laka.
Jā, dažas automašīnas ir izgatavotas no alumīnija vai pat titāna, tāpēc tās ir vieglākas, taču tās pārsvarā ir augstākās klases tirgus segmentā, un pircējiem nav problēmu katru gadu iegādāties jaunas automašīnas. Turklāt alumīnijs arī rūsē, dažos gadījumos pat ātrāk nekā tērauds.
Nekādā ziņā nerūsējošo tēraudu nav grūtāk veidot un metināt. Tas ir viens no visvieglāk metināmajiem materiāliem, un, pateicoties tā augstākajai plastiskumam nekā parastajam tēraudam, to var veidot sarežģītākās formās. Pievērsiet uzmanību katliem, izlietnēm un citiem nerūsējošā tērauda štancēšanas izstrādājumiem, kas ir plaši pieejami. Liela AISI 304 nerūsējošā tērauda izlietne maksā daudz mazāk un ir sarežģītākas formas nekā jebkurš priekšējais spārns, kas štancēts no šīs nabaga tērauda folijas. Jūs varat viegli veidot virsbūves daļas, izmantojot augstas kvalitātes nerūsējošo tēraudu parastajās veidnēs, un veidnes kalpos ilgāk. Padomju Savienībā daži cilvēki, kas strādāja automašīnu rūpnīcās, dažreiz izgatavoja nerūsējošā tērauda virsbūves detaļas uz rūpnīcas iekārtām, lai nomainītu savas automašīnas. Joprojām var atrast veco Volgu (GAZ-24) ar nerūsējošā tērauda dibenu, bagāžnieku vai spārniem. Bet tas kļuva neiespējami pēc Padomju Savienības sabrukuma. Nezinu, kāpēc un kā, un tagad neviens nepiekritīs jums pelnīt naudu. Es arī neesmu dzirdējis, ka nerūsējošā tērauda virsbūves detaļas tiktu ražotas rietumu vai trešās pasaules rūpnīcās. Viss, ko es varēju atrast, bija nerūsējošā tērauda džips, bet, ATMIŅĀM, nerūsējošā tērauda paneļi tika reproducēti ar rokām, nevis rūpnīcā. Ir arī stāsts par WV Golf Mk2 faniem, kas mēģināja pasūtīt nerūsējošā tērauda spārnu partiju no pēcpārdošanas tirgus ražotājiem, piemēram, Klokkerholm, kas tos parasti ražo no parasta tērauda. Visi šie ražotāji nekavējoties un rupji pārtrauca jebkādas sarunas par šo tēmu, pat nerunājot par cenu. Tātad šajā jomā pat par naudu neko nevar pasūtīt. Pat vairumā.
Piekrītu, tāpēc sarakstā nepieminēju dzinēju. Rūsa noteikti nav galvenā dzinēja problēma.
Nerūsējošais tērauds ir dārgāks, jā, bet nerūsējošā tērauda korpuss nemaz nav jākrāso. Krāsotas virsbūves daļas izmaksas ir daudz augstākas nekā pašas detaļas izmaksas. Tādējādi nerūsējošā tērauda korpuss var būt lētāks nekā sarūsējis un kalpos gandrīz mūžīgi. Vienkārši nomainiet nolietotās gumijas bukses un savienojumus savā transportlīdzeklī, un jums nebūs jāpērk jauna automašīna. Kad tas ir saprātīgi, jūs pat varat nomainīt motoru pret kaut ko efektīvāku vai pat elektrisku. Nav atkritumu, nav nevajadzīgas vides kaitināšanas, būvējot jaunas automašīnas vai ekspluatējot vecās. Bet nez kāpēc šī videi draudzīgā metode nemaz nav iekļauta ekologu un ražotāju sarakstos.
Septiņdesmito gadu beigās Filipīnās amatnieki ar rokām izgatavoja jaunas nerūsējošā tērauda virsbūves detaļas džipiem. Sākotnēji tie tika būvēti no Otrā pasaules kara un Korejas kara džipiem, bet ap 1978. gadu tie visi tika nogriezti, jo varēja izstiept aizmuguri, lai tajā ietilptu daudz braucēju. Tāpēc viņiem nācās būvēt jaunas no nulles un izmantot nerūsējošo tēraudu, lai novērstu virsbūves rūsēšanu. Uz salas, ko ieskauj sālsūdens, tas ir labi.
Nerūsējošā tērauda loksnēm nav materiāla, kas līdzinātos HiTen tēraudam. Tas ir kritiski svarīgi drošībai, atcerieties pirmos euroNCAP testus ar ķīniešu automašīnām, kurās netika izmantots šāda veida īpašais tērauds. Sarežģītu detaļu gadījumā nekas nepārspēj GS čugunu: lēts, ar augstām liešanas īpašībām un izturību pret rūsu. Pēdējais nagls zārkā ir cena. Nerūsējošais tērauds ir patiešām dārgs. Viņi pamatota iemesla dēļ izmanto sporta automašīnas piemēru, kur cenai nav nozīmes, bet VW tas tā nebūt nav.
Izmantojot mūsu tīmekļa vietni un pakalpojumus, jūs nepārprotami piekrītat mūsu veiktspējas, funkcionalitātes un reklāmas sīkfailu izvietošanai. Uzziniet vairāk