Divergent3D машины бүхэл бүтэн явах эд анги нь 3D хэвлэмэл материалаар хийгдсэн. Энэ нь 11-р сарын 13-наас 16-ны хооронд Германы Франкфурт хотод болсон Formnext 2018 үзэсгэлэнгийн SLM Solutions лангуунд олон нийтэд танилцуулагдсан.
Хэрэв та нэмэлт үйлдвэрлэлийн (AM) талаар ямар нэгэн ажлын мэдлэгтэй бол GE-ийн Leap тийрэлтэт хөдөлгүүрийн платформд зориулсан 3D хэвлэх хошууг мэддэг байх. Бизнесийн хэвлэл мэдээллийн хэрэгслүүд энэ түүхийг 2012 оноос хойш мэдээлж байгаа бөгөөд энэ нь бодит ертөнцийн үйлдвэрлэлийн орчинд AM-ийн үйл ажиллагаа явуулж буй анхны сайн сурталчилсан тохиолдол байсан юм.
Нэг хэсэг түлшний хошуу нь өмнө нь 20 хэсгээс бүрддэг байсан угсралтыг орлосон. Мөн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн дотор Фаренгейтийн 2400 хэм хүртэл температурт өртдөг байсан тул бат бөх хийцтэй байх шаардлагатай байв. Уг эд анги нь 2016 онд нислэгийн гэрчилгээ авсан.
Өнөөдөр GE Aviation компани Leap хөдөлгүүрүүддээ 16,000 гаруй амлалт өгсөн гэж мэдээлж байна. Эрэлт хэрэгцээ их байгаа тул тус компани 2018 оны намар 30,000 дахь 3D хэвлэсэн түлшний хошуугаа хэвлэсэн гэж мэдээлсэн. GE Aviation нь эдгээр эд ангиудыг Алабама мужийн Аубурн хотод үйлдвэрлэдэг бөгөөд тэнд эд анги үйлдвэрлэх зориулалттай 40 гаруй металл 3D хэвлэгч ажиллуулдаг. GE Aviation компани Leap хөдөлгүүр бүр 19 3D хэвлэсэн түлшний хошуутай гэж мэдээлэв.
GE-ийн албан тушаалтнууд түлшний хошууны талаар ярихаас залхаж байж магадгүй ч энэ нь компанийн AM-ийн амжилтын замыг нээсэн юм. Үнэндээ шинэ хөдөлгүүрийн дизайны бүх уулзалтууд нь нэмэлт үйлдвэрлэлийг бүтээгдэхүүн хөгжүүлэх хүчин чармайлтад хэрхэн оруулах талаар хэлэлцүүлгээр эхэлдэг. Жишээлбэл, одоогоор гэрчилгээжүүлж буй шинэ GE 9X хөдөлгүүр нь 28 түлшний хошуу болон 3D хэвлэсэн шаталтын холигчтой. Өөр нэг жишээнд GE Aviation нь 50 орчим жилийн турш бараг ижил загвартай байсан турбопроп хөдөлгүүрийг дахин зохион бүтээж байгаа бөгөөд хөдөлгүүрийн жинг 5 хувиар бууруулахад туслах 12 3D хэвлэсэн эд ангитай болно.
"Бидний сүүлийн хэдэн жилийн турш хийж байгаа зүйл бол нэмэлтээр үйлдвэрлэсэн үнэхээр том эд анги үйлдвэрлэхийг сурах явдал юм" гэж GE Aviation компанийн нэмэлт үйлдвэрлэлийн багийн дарга Эрик Гатлин арваннэгдүгээр сарын эхээр Германы Франкфурт хотод болсон Formnext 2018 үзэсгэлэнгийн үеэр тус компанийн лангуун дээр цугларсан олон түмэнд хандан хэлэв.
Гатлин цааш нь AM-ийг хүлээн зөвшөөрсөн нь GE Aviation-ийн хувьд "парадигмын өөрчлөлт" гэж нэрлэжээ. Гэсэн хэдий ч түүний компани ганцаараа биш юм. Formnext-д үзэсгэлэн гаргагчид энэ жилийн үзэсгэлэнд өмнөхөөсөө илүү олон үйлдвэрлэгчид (OEM болон Tier 1) байгааг тэмдэглэжээ. (Үзэсгэлэн худалдааны албаныхан уг арга хэмжээнд 26,919 хүн оролцсон нь 2017 оны Formnext-ээс 25 хувиар өссөн үзүүлэлт гэж мэдээлсэн.) Агаарын тээврийн үйлдвэрлэгчид нэмэлт үйлдвэрлэлийг цехийн талбайд бодит болгохын тулд түлхэц үзүүлж байгаа ч автомашин, тээврийн компаниуд технологийг шинэ өнцгөөс, илүү нухацтай авч үзэж байна.
Formnext-ийн хэвлэлийн бага хурлын үеэр Ultimaker-ийн ахлах дэд ерөнхийлөгч Пол Хайден Форд компани Германы Кёльн хотын үйлдвэртээ Форд Фокусын үйлдвэрлэлийн хэрэгслийг хэрхэн бүтээсэн талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл хуваалцав. Тэрээр тус компани гадны нийлүүлэгчээс ижил хэрэгслийг худалдаж авсантай харьцуулахад хэвлэх хэрэгсэл тус бүрээс 1000 орчим евро хэмнэсэн гэжээ.
Хэрэв үйлдвэрлэлийн инженерүүд багаж хэрэгсэл хэрэгтэй бол тэд дизайныг 3D CAD загварчлалын програм хангамж руу ачаалж, дизайныг өнгөлж, хэвлэгч рүү илгээж, хэдхэн цагийн дотор хэвлэж болно. Илүү олон материалын төрлийг оруулах гэх мэт програм хангамжийн дэвшил нь дизайны хэрэгслийг хялбар болгоход тусалсан тул "сургалтанд хамрагдаагүй хүмүүс" ч гэсэн програм хангамжаар дамжуулан ажиллах боломжтой гэж Хайден хэлэв.
Форд компани 3D хэвлэмэл багаж хэрэгсэл, хэрэгслийн ашиг тусыг харуулж чадсан тул Хайден компанийн дараагийн алхам бол сэлбэг хэрэгслийн нөөцийн асуудлыг шийдвэрлэх явдал гэж хэлэв. Хэдэн зуун эд анги хадгалахын оронд 3D хэвлэгч ашиглан захиалсан байдлаар нь хэвлэх болно. Тэндээс Форд компани уг технологи нь эд анги үйлдвэрлэхэд ямар нөлөө үзүүлж болохыг харах төлөвтэй байна.
Бусад автомашины компаниуд аль хэдийн 3D хэвлэх хэрэгслийг төсөөллийн аргаар нэвтрүүлж байна. Ultimaker нь Volkswagen-ийн Португалийн Палмела дахь үйлдвэртээ ашигладаг хэрэгслүүдийн жишээг үзүүлэв:
Ultimaker 3D хэвлэгч дээр үйлдвэрлэсэн энэхүү багажийг Португалийн Volkswagen угсрах үйлдвэрт дугуй байрлуулах үед боолт байрлуулахад чиглүүлэхэд ашигладаг.
Машин үйлдвэрлэлийг дахин тодорхойлох тухайд бусад хүмүүс илүү өргөн хүрээнд бодож байна. Divergent3D-ийн Кевин Цзингер бол тэдний нэг юм.
Цзингер машин угсрах арга барилыг дахин бодож үзэхийг хүсч байна. Тэрээр уламжлалт хүрээнээс хөнгөн, цөөн эд анги агуулсан, илүү өндөр гүйцэтгэлтэй, үйлдвэрлэхэд хямд явах эд анги бүтээхийн тулд дэвшилтэт компьютерийн загварчлал болон AM ашиглан шинэ арга барил бий болгохыг хүсч байна. Divergent3D нь Formnext дахь SLM Solutions Group AG лангуун дээр 3D хэвлэсэн явах эд ангиа танилцууллаа.
SLM 500 машин дээр хэвлэсэн явах эд анги нь хэвлэсний дараа бүгд хоорондоо таардаг өөрөө бэхлэгддэг зангилаанаас бүрдэнэ. Divergent3D-ийн албан тушаалтнуудын хэлснээр явах эд ангийн дизайн, угсралтын энэхүү арга нь багаж хэрэгслийн зардлыг бууруулж, эд ангиудыг 75 хувиар бууруулахад 250 сая доллар хэмнэх боломжтой гэжээ.
Тус компани ирээдүйд энэ төрлийн үйлдвэрлэлийн нэгжийг автомашин үйлдвэрлэгчдэд зарахаар төлөвлөж байна. Divergent3D болон SLM нь энэ зорилгод хүрэхийн тулд нягт стратегийн түншлэл тогтоосон.
Senior Flexonics нь олон нийтэд тийм ч сайн танигдсан компани биш боловч автомашин, дизель, анагаах ухаан, газрын тос, байгалийн хий, эрчим хүч үйлдвэрлэх салбарын компаниудад эд анги нийлүүлдэг томоохон компани юм. Компанийн төлөөлөгчид өнгөрсөн жил GKN Powder Metallurgy-тэй уулзаж, 3D хэвлэх боломжуудын талаар хэлэлцсэн бөгөөд тэд хоёр Formnext 2018 дээр амжилтынхаа түүхийг хуваалцсан.
AM-ийн давуу талыг ашиглахын тулд дахин боловсруулсан эд ангиуд нь хурдны зам дээр болон замаас гадуурх арилжааны ачааны машины хэрэглээнд зориулсан яндангийн хийн эргэлтийн хөргөгчний оролтын болон яндангийн хавхлагууд юм. Дэвшилтэт Flexonics нь бодит ертөнцийн туршилт, магадгүй олноор үйлдвэрлэхэд тэсвэртэй туршилтын загваруудыг бий болгох илүү үр ашигтай аргууд байгаа эсэхийг харах сонирхолтой байна. Автомашин болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд зориулсан эд анги үйлдвэрлэх олон жилийн туршлагатай GKN нь металл эд ангиудын үйл ажиллагааны сүвэрхэг чанарыг гүнзгий ойлгодог.
Сүүлийнх нь чухал юм, учир нь олон инженерүүд зарим үйлдвэрлэлийн тээврийн хэрэгслийн хэрэглээний эд ангиуд 99% нягтрал шаарддаг гэж үздэг. Эдгээр хэрэглээний олонх нь тийм биш гэж EOS-ийн гүйцэтгэх захирал Адриан Кепплер хэлснийг машин технологийн үйлчилгээ үзүүлэгч болон түнш нь гэрчилж байна.
EOS Stainless Steel 316L VPro материалаар хийсэн эд ангиудыг боловсруулж, туршсаны дараа Senior Flexonics нь нэмэлт аргаар үйлдвэрлэсэн эд ангиуд нь гүйцэтгэлийн зорилгодоо хүрч, цутгамал эд ангиас илүү хурдан үйлдвэрлэх боломжтой болохыг тогтоожээ. Жишээлбэл, порталыг цутгах үйл явцтай харьцуулахад 70%-д 3D хэвлэх боломжтой. Хэвлэлийн бага хурлын үеэр төсөлд оролцсон бүх талууд үүнийг ирээдүйн цуврал үйлдвэрлэлд маш их боломжтой гэдгийг хүлээн зөвшөөрсөн.
"Та эд ангиудыг хэрхэн хийдэг талаар дахин бодох хэрэгтэй" гэж Кеплер хэлэв. "Та үйлдвэрлэлийг өөрөөр харах хэрэгтэй. Эдгээр нь цутгамал эсвэл хуурамч материал биш."
AM салбарын олон хүний ​​хувьд уг технологи нь өндөр хүчин чадалтай үйлдвэрлэлийн орчинд өргөн хэрэглэгдэж байгааг харж байгаа нь хамгийн гол асуудал юм. Олон хүний ​​нүдээр бол энэ нь бүрэн хүлээн зөвшөөрөгдөхийг илэрхийлнэ.
AM технологийг арилжааны ачааны машины хэрэглээнд зориулсан яндангийн хийн эргэлтийн хөргөгчний оролт болон гаралтын хавхлагуудыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Эдгээр туршилтын эд ангиудыг үйлдвэрлэгч Senior Flexonics компани компани дотроо 3D хэвлэлтийг ашиглах өөр аргуудыг судалж байна.
Үүнийг санаж, материал, програм хангамж, машин хөгжүүлэгчид үүнийг боломжтой бүтээгдэхүүн нийлүүлэхийн тулд шаргуу ажиллаж байна. Материал үйлдвэрлэгчид гүйцэтгэлийн хүлээлтийг давтагдах байдлаар хангаж чадах нунтаг болон хуванцар бүтээхийг эрмэлзэж байна. Програм хангамж хөгжүүлэгчид симуляцийг илүү бодитой болгохын тулд материалын мэдээллийн санг өргөжүүлэхийг хичээж байна. Машин үйлдвэрлэгчид нэг дор илүү олон эд анги байрлуулахын тулд илүү хурдан ажилладаг, илүү том үйлдвэрлэлийн хүрээтэй эсүүдийг зохион бүтээж байна. Ажил хийх шаардлагатай хэвээр байгаа ч бодит ертөнцийн үйлдвэрлэлд нэмэлт үйлдвэрлэлийн ирээдүйн талаар маш их сэтгэл хөдөлгөм зүйл байна.
“Би энэ салбарт 20 жил ажиллаж байгаа бөгөөд энэ хугацаанд 'Бид энэ технологийг үйлдвэрлэлийн орчинд нэвтрүүлэх гэж байна' гэсэн үгийг байнга сонсдог байсан. Тиймээс бид хүлээсээр л байсан” гэж UL-ийн Нэмэлт Үйлдвэрлэлийн Чадамжийн Төвийн захирал хэлэв. Нэмэлт Үйлдвэрлэлийн Хэрэглэгчдийн Бүлгийн менежер, ерөнхийлөгч Пол Бейтс хэлэв. “Гэхдээ бид эцэст нь бүх зүйл нэгдэж, болж байгаа цэгт хүрч байна гэж би бодож байна.”
Дан Дэвис бол салбарын хамгийн том эргэлттэй металл үйлдвэрлэл, хэвний сэтгүүл болох FABRICATOR болон түүний салбар хэвлэлүүд болох STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal, The Welder-ийн ерөнхий редактор юм. Тэрээр 2002 оны 4-р сараас хойш эдгээр хэвлэлүүд дээр ажиллаж байна.
Нэмэлт тайлан нь бодит ертөнцийн үйлдвэрлэлд нэмэлт үйлдвэрлэлийн технологийг ашиглахад чиглэгддэг. Өнөөдөр үйлдвэрлэгчид багаж хэрэгсэл, бэхэлгээ хийхэд 3D хэвлэлтийг ашиглаж байгаа бөгөөд зарим нь өндөр хэмжээний үйлдвэрлэлийн ажилд AM ашиглаж байна. Тэдний түүхийг энд танилцуулах болно.