Користећи алате 3D Spark софтвера, тим је анализирао различите факторе који утичу на трошкове производње. Неки од њих су специфични за делове, док су други специфични за процесе. На пример, оријентација делова је потребна како би се минимизирали ослонци и максимизирале површине за израду.
Симулирањем сила на шарки, ови алати могу уклонити материјал који има мали ефекат. То резултира губитком тежине од 35%. Мање материјала такође значи брже време штампања, што додатно смањује трошкове.
Да будем искрен, оно што раде не би требало да буде ново никоме ко се бави 3Д штампањем. Има смисла распоредити део на разуман начин. Видели смо уклањање отпадног материјала у 3Д штампању и традиционалној производњи. Најзанимљивије је користити алате који помажу у аутоматизацији ове оптимизације. Не знамо колико ће софтвер коштати и претпостављамо да није намењен хобистичком тржишту 3Д штампања. Али питајући се шта се може учинити, сумњамо да уз мало подмазивања колена и моделирања у доступном софтверу можете добити сличне резултате.
Теоретски, сваки алат који може да изврши анализу коначних елемената требало би да буде у стању да одреди материјал који треба уклонити. Приметили смо да произвођачи аутомобила користе 3Д штампање.
„Симулирањем сила на шарки, ови алати могу уклонити материјал који нема значајан утицај. Нисам инжењер, али сам прочитао ово и помислио на анализу коначних елемената. Онда сам вас видео у претпоследњој реченици. Поменуо сам то. Наравно да произвођачи аутомобила већ то раде. Да ли упоређујемо како? Да ли овај модел пружа силу у ванредним ситуацијама, као и у нормалној употреби?“
Свака ивица, долина и заобљење захтевају време рада машине и хабање алата. Можда ће бити потребне додатне измене алата, а када се ради на другој површини, делови ће можда морати да се машински обраде и поново причврсте како би се довели у оријентацију која може да направи више џепова – ако могу да имају одговарајући алат свуда около.
Мислим да бисте могли да користите машину са више степени слободе да бисте окренули део под најбољим углом... Али по коју цену?
3Д штампање обично нема таква ограничења облика, што сложене делове чини једнако лаким као и једноставне.
С друге стране, предност традиционалне субтрактивне обраде је у томе што материјал тежи да буде изотропан, подједнако је чврст у било ком правцу и без унутрашњих равних ивица, не морате да бринете о лошем везивању због лошег синтеровања. Такође је могуће проћи кроз ваљаоницу (јефтин корак) да би се добила добра структура зрна.
Све методе 3Д штампања имају ограничења облика. Чак и делови SLM-а. Као што можда мислите, изотропна природа SLM-а није заправо битна. Машине и процеси који се користе свакодневно дају веома конзистентне резултате.
Међутим, сама цена је још једна звер. У ваздухопловној индустрији, 3Д штампање је тешко заиста конкурентно.
Рекао бих да је ваздухопловна индустрија једно од ретких места где се трошкови 3Д штампања метала могу оправдати. Почетни трошкови производње су само мали део цене ваздухопловног производа, а тежина је толико важна да је лако пронаћи примену за њу. У поређењу са вртоглавим трошковима осигурања квалитета композитних делова, вешт процес штампања и критична инспекција димензија могу пружити стварне уштеде трошкова и дашак свежег ваздуха.
Најочигледнији пример је све што се данас штампа у ракетним моторима. Можете елиминисати многе тачке незадовољавајућег квалитета у сложеним цевоводима, а истовремено смањити губитке и тежину у повратном водову. Мислим да су неке млазнице мотора штампане 3Д (можда Супердрако?). Слабо се сећам вести о некој врсти штампаног металног носача на Боинговим авионима.
Производи попут нових ометача морнарице и других нових достигнућа могу имати много 3Д штампаних носача. Предност делова оптимизованих топологијом је у томе што је анализа чврстоће интегрисана у процес пројектовања, а анализа замора је директно повезана са њом.
Међутим, проћи ће неко време пре него што се ствари попут DMLS-а заиста примене у аутомобилској индустрији и производњи. Тежина је много мање битна.
Једна примена где добро функционише је у хидрауличним/пнеуматским разводницима. Могућност израде закривљених канала и шупљина за фолију која се скупља је веома корисна. Такође, за потребе сертификације, и даље морате да урадите 100% тест напрезања, тако да вам није потребан велики фактор сигурности (напрезање је ионако прилично високо).
Проблем је што се многе компаније хвале да имају SLM штампач, али мало њих зна како да га користи. Ови штампачи се користе само за брзу израду прототипова и већину времена су неактивни. Пошто се ово још увек сматра новом облашћу, очекује се да ће штампачи амортизовати као млеко и да би требало да буду отписани у року од 5 година. То значи да, иако стварни трошкови могу бити веома ниски, добијање пристојне цене за производни посао је заиста тешко.
Такође, квалитет штампе зависи од топлотне проводљивости материјала, што значи да алуминијум тежи стварању површинске храпавости која може довести до досадних перформанси услед замора (не да су разводнику потребне ако то дизајнирате). Такође, док се TiAlV6 одлично штампа и има боља својства чврстоће од основног степена 5, алуминијум је углавном доступан као AlSi10Mg, што није најјача легура. T6, иако је погодан за одливке од истог материјала, није погодан за SLM делове. Scalmaloy је поново одличан, али га је тешко лиценцирати, мало ко га нуди, можете користити и Ti са тањим зидовима.
Већини компанија је такође потребна рука и нога, 20 узорака и ваше прво дете за обраду одштампаног дела. Иако је функционално у суштини исто као и машински обрађени одливци за чију израду су годинама трајали ситни трошкови, они мисле да су одштампани делови магични, а купци мисле да имају дубоке џепове. Такође, компаније са сертификатом AS9100 углавном немају недостатак послова и уживају у ономе што раде већ дуго и знају да могу да зараде од тога и да то могу да раде без оптужби за пад авиона.
Дакле, да: ваздухопловна индустрија може имати користи од SLM делова, и неки од њих то и чине, али су особености индустрије и компанија које пружају услугу заглављене у 70-им, што ствари чини мало тежим. Једини прави развој је мотор, где су штампани инјектори горива постали уобичајени. За нас лично, борба за снабдевање ASML-ом је тешка битка.
Издувна цев за 3Д штампање од нерђајућег челика P-51D. https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Други фактори повезани са трошковима обраде су управљање губицима расхладне течности услед љуштења и испаравања. Поред тога, струготине се морају обрађивати. Свако смањење струготина у масовној производњи може довести до значајних уштеда.
Ово се често назива тополошким дизајном и, као што можете претпоставити, то је још један ниво анализе поред методе коначних елемената (FEA). Заиста је постало популарно тек у последњих неколико година, како алати постају доступнији.
Кад год видите име Фраунхофер, оно је патентирано и заједници произвођача ће бити забрањено да га користи веома дуго.
Другим речима: измислили смо нови начин да вам осигурамо замену аутомобила чим вам истекне гаранција.
Не видим везу између шарки за лакша врата и зле завере која вас тера да баците цео ауто у смеће?
Анализа века трајања до замора је једна ствар; ако оптимизујете само чврстоћу материјала, завршићете са делом који неће радити.
Чак и ако су га тако намерно ослабили, неће се уморити ускоро након истека гаранције, то је само шарка, али је нова, и мало је вероватно да ћете морати да баците цео аутомобил... биће замена током животног века аутомобила, јер је генерално још увек добар, али тај јефтин/лако заменљиви део је истрошен – ништа ново у вези са тим...
У пракси, како би се осигурало да испуњава безбедносне стандарде итд., вероватно је и даље у великој мери редизајниран, као и већина аутомобилских оквира/каросерија/седишта, због оптерећења која ће искусити при нормалној употреби. . на продајном месту, осим ако то није прописано законом у вашем подручју.
„То је само шарка“, али је такође пример дизајнирања дела за одређени век трајања. Када се примени на остатак вашег аутомобила, ваш аутомобил ће се временом претворити у крш.
Скандал је резултат њихове честе (MP3, видим!) патентне заштите.
Читава америчка економија је изграђена на таквом „чипу“. По неким стандардима то функционише :-/.
Фраунхофер се бавио много науком. Не само примењеним, већ и фундаменталним истраживањима. Све то кошта. Ако желите да то радите без патената и лиценци, потребно је да им дате више државног финансирања. Са лиценцама и патентима, људи у другим земљама такође сносе део трошкова јер и они имају користи од технологије. Поред тога, све ове студије су веома важне за одржавање конкурентности индустрије.
Према њиховој веб страници, део вашег пореза је око 30% (Grundfinanzierung), остатак такође долази из извора доступних другим компанијама. Приход од патената је вероватно део тих 70%, тако да ако то не узмете у обзир, биће или мање развоја или више пореза.
Из неког непознатог разлога, нерђајући челик је забрањен и непопуларан за компоненте каросерије, мотора, мењача и вешања. Нерђајући челик се може наћи само у неким скупим издувним цевима, биће смеће попут мартензитног AISI 410, ако желите добар, издржљив издув мораћете сами да користите AISI 304/316 да бисте направили нешто такво.
Дакле, све рупе у таквим деловима ће се временом зачепити влажном земљом и делови ће почети веома брзо да рђају. Пошто је део пројектован за најмању могућу тежину, свака рђа ће га одмах учинити преслабим за посао. Имали бисте среће ако је тај део само шарка врата или нека мање важна унутрашња потпора или полуга. Ако имате било какве делове вешања, делове мењача или нешто слично, у великој сте невољи.
П.С. Да ли неко зна за аутомобил од нерђајућег челика који је био изложен влази, одмрзавању и прљавштини свуда и на већем делу каросерије? Све рамена вешања, кућишта вентилатора хладњака итд. могу се купити по било којој цени. Знам за ДеЛореан, али нажалост он има само спољашње панеле од нерђајућег челика, а не целу структуру каросерије и друге важне детаље.
Платио бих више за аутомобил са каросеријом/рамом/вешањем/издувним системом од нерђајућег челика, али то значи ценовни недостатак. Материјал није само скупљи, већ је и тежи за обликовање и заваривање. Сумњам да блокови мотора и главе од нерђајућег челика имају смисла.
Такође је веома тешко. Према данашњим стандардима потрошње горива, нерђајући челик нема никакве користи. Биће потребне деценије да се надокнаде трошкови угљеника аутомобила направљеног углавном од нерђајућег челика како би се повратиле предности издржљивости материјала.
Зашто тако мислите? Нерђајући челик има исту густину, али је мало јачи. (AISI 304 – 8000 кг/м^3 и 500 MPa, 945 – 7900-8100 кг/м^3 и 450 MPa). Са истом дебљином лима, кућиште од нерђајућег челика има исту тежину као и кућиште од нормалног челика. И не морате их фарбати, тако да нема додатног прајмера/боје/лака.
Да, неки аутомобили су направљени од алуминијума или чак титанијума, тако да су лакши, али су углавном у сегменту тржишта више класе и купци немају проблем да сваке године купују нове аутомобиле. Поред тога, алуминијум такође рђа, у неким случајевима чак и брже од челика.
Нерђајући челик није ни на који начин тежи за обликовање и заваривање. Један је од најлакших материјала за заваривање, а због веће дуктилности од обичног челика, може се обликовати у сложеније облике. Обратите пажњу на лонце, судопере и друге отиске од нерђајућег челика који су широко доступни. Велики судопере од нерђајућег челика AISI 304 кошта много мање и сложеније је обликован од било ког предњег блатобрана од те лоше челичне фолије. Делове каросерије можете лако обликовати користећи висококвалитетни нерђајући челик на обичним калупима и калупи ће дуже трајати. У Совјетском Савезу, неки људи који раде у фабрикама аутомобила понекад су правили делове каросерије од нерђајућег челика на фабричкој опреми како би заменили своје аутомобиле. Још увек можете пронаћи стару Волгу (ГАЗ-24) са дном, пртљажником или крилима направљеним од нерђајућег челика. Али то је постало немогуће након распада Совјетског Савеза. Не знам зашто и како, и сада нико неће пристати да заради новац за вас. Такође нисам чуо да се делови каросерије од нерђајућег челика праве у западним или фабрикама трећег света. Све што сам могао да пронађем био је џип од нерђајућег челика, али, УВЕК, панели од нерђајућег челика су репродуковани ручно, а не фабрички. Постоји и прича о фановима WV Golf Mk2 који су покушавали да наруче серију блатобрана од нерђајућег челика од произвођача резервних делова попут Klokkerholm-а, који их обично праве од обичног челика. Сви ови произвођачи су одмах и грубо прекинули сваки разговор на ову тему, чак ни о цени. Дакле, не можете ништа ни да наручите ни за какав новац у овој области. Чак ни на велико.
Слажем се, зато нисам поменуо мотор на списку. Рђа дефинитивно није главни проблем мотора.
Нерђајући челик је скупљи, да, али кућиште од нерђајућег челика уопште не треба фарбати. Цена фарбаног дела каросерије је много већа од самог дела. Стога, кућиште од нерђајућег челика може бити јефтиније од зарђалог и трајаће скоро заувек. Једноставно замените истрошене гумене чауре и зглобове на вашем возилу и нећете морати да купујете нови аутомобил. Када то има смисла, можете чак и заменити мотор нечим ефикаснијим или чак електричним. Без отпада, без непотребног нарушавања животне средине приликом прављења нових аутомобила или коришћења старих. Али из неког разлога, ова еколошки прихватљива метода уопште није на листама еколога и произвођача.
Крајем седамдесетих година прошлог века, мајстори на Филипинима ручно су израђивали нове делове каросерије од нерђајућег челика за џипове. Првобитно су направљени од џипова који су остали из Другог светског рата и Корејског рата, али око 1978. године сви су укинути јер су могли да растегну задњи део како би примили много возача. Зато су морали да направе нове од нуле и користе нерђајући челик како би спречили рђање каросерије. На острву окруженом сланом водом, ово је добро.
Нерђајући челик нема материјал еквивалентан HiTen челику. Ово је кључно за безбедност, сетите се првих euroNCAP тестова на кинеским аутомобилима који нису користили ову врсту специјалног челика. За сложене делове, ништа не може да се пореди са ливом од GS: јефтино, са високим својствима ливења и отпорношћу на рђу. Последњи ексер у ковчегу је цена. Нерђајући челик је заиста скуп. Користе пример спортског аутомобила са добрим разлогом где цена није битна, али за VW никако.
Коришћењем наше веб странице и услуга, изричито пристајете на постављање наших колачића за перформансе, функционалност и оглашавање. Сазнајте више