Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> 3D печать

Готова ли 3D-печать к производству конечных деталей?

Одной из самых больших тенденций в аддитивном производстве за последнее десятилетие стал переход от быстрого прототипирования к производству. Хотя 3D-печать по-прежнему считается нишевым решением для быстрого прототипирования, переход технологии от прототипирования к деталям конечного использования идет полным ходом. Как же тогда производители могут начать переход от быстрого прототипирования к производству готовых деталей с помощью 3D-печати? И какие проблемы необходимо преодолеть, чтобы сделать этот AM полностью жизнеспособным решением для производства конечных деталей?

Преимущества 3D-печати для производства готовых деталей

3D-печать стала бесценным инструментом для разработки продуктов и проверки дизайна, предлагая быстрый и экономичный способ создания концептуальных и функциональных прототипов без необходимости использования дорогостоящих инструментов. Однако преимущества технологии выходят далеко за рамки этого ограниченного диапазона.

Развитие аддитивных технологий означает, что производители теперь должны подумать о том, как они могут использовать 3D-печать для поддержки массового производства. Хотя традиционные субтрактивные методы производства, такие как литье под давлением и литье, идеально подходят для производства больших количеств идентичных деталей, они ограничены для определенных приложений, таких как индивидуальные детали и продукты, которые необходимо производить в небольших объемах.

Очевидно, что в ближайшее время не ожидается, что 3D-печать заменит эти традиционные методы производства, но технология предлагает явные преимущества для тех пробелов, которые они не могут заполнить.

Мелкосерийное производство

Когда дело доходит до мелкосерийного производства, например, 3D-печать становится жизнеспособным и экономически выгодным вариантом. Возможность перехода от цифрового дизайна к производству означает, что можно создавать сложные продукты, которые в противном случае было бы невозможно и непомерно дорого производить с использованием традиционных методов. Эта расширенная свобода дизайна позволяет производителям расширять границы инноваций и намного быстрее выводить на рынок новые инновационные продукты.

Одним из самых известных примеров использования 3D-печати таким образом является струя LEAP. топливная форсунка GE. Вместо того, чтобы производить 18 отдельных деталей, необходимых для насадки по отдельности, с помощью 3D-печати, насадка может быть изготовлена ​​из одной детали, которая на 25% легче своей предшественницы.

Массовая индивидуальная настройка

Настройка - это больше, чем просто модное слово; это реальность сегодняшнего потребительского ландшафта. Поскольку потребители ожидают все более индивидуального обслуживания и продуктов, производители сталкиваются с проблемой эффективного удовлетворения этих требований. В этом случае 3D-печать представляет собой идеальное решение:экономичный способ массового производства продукции, адаптированной к потребностям отдельного клиента. BMW - лишь одна из компаний, использующих эту технологию таким образом, со своими услугами по настройке для своего модельного ряда автомобилей MINI. Клиенты могут выбирать индивидуальные элементы, такие как дверные ручки или части боковой панели, которые затем настраиваются аддитивно.

Более компактные цепочки поставок

3D-печать предлагает два кардинальных преимущества для более компактных и упрощенных цепочек поставок. Во-первых, производители могут использовать 3D-печать для перехода от производственной модели «на складе» к модели производства «на заказ». Это устраняет необходимость в поддержании дополнительных запасов, тем самым значительно снижая затраты на складские запасы. Во-вторых, теперь, имея возможность производить продукцию по запросу, производство может приблизиться к потребителям, ускоряя доставку и оптимизируя цепочку поставок. Таким образом, цифровые запасы в виде файлов САПР в сочетании с локализованным производством могут трансформировать управление цепочкой поставок для производителей.

Переходите от прототипирования к финальной части?

Огромные достижения в области аддитивных технологий за последнее десятилетие сделали 3D-печать для производства конечных деталей более чем реальной возможностью. Однако для того, чтобы действительно произошел переход к мелкосерийному производству, все еще необходимо усовершенствовать программное обеспечение, процессы, материалы и оборудование. Хотя многое из этого уже происходит, для массового внедрения AM в качестве производственной технологии еще потребуется некоторое время. Вот некоторые из проблем, которые необходимо решить:

Рабочие процессы

Многим OEM-производителям, которые начинают изучать варианты использования AM для конечных компонентов, не хватает программной инфраструктуры для создания масштабируемого процесса аддитивного производства. Поскольку AM уникален по своим требованиям, стандартных решений PLM и MES недостаточно для обеспечения отлаженного производственного процесса. Не хватает оптимизации файлов - включая восстановление и преобразование файлов - для планирования работы машин и оптимизации сборки требуется специальное программное обеспечение для управления рабочими процессами, которое может упростить ключевые этапы производства и обеспечить повторяемость производственного процесса.

Скорость
Другой проблемой для 3D-печати в промышленных масштабах является скорость аппаратных систем, хотя недавние разработки вполне могут это изменить. Например, говорят, что серия 3D-принтеров Desktop Metal в 100 раз быстрее, чем лазерные системы. Эти металлообрабатывающие станки AM предназначены для обработки сложных металлических деталей с высокой производительностью. HP - еще одна компания, стремящаяся расширить масштабы 3D-печати для больших партий концевых деталей; 3D-принтеры Multi Jet Fusion отличаются высокой скоростью и точностью, что позволяет производить до 110 000 деталей с минимальными затратами.

Надежность процесса и контроль качества
Ключевое различие между потребностями быстрого прототипирования и производства конечных деталей заключается в том, что качество деталей и повторяемость процесса являются гораздо более важными факторами для последних. Для таких требовательных приложений, как аэрокосмическая и медицинская, где качество деталей имеет первостепенное значение, например, первостепенное значение имеет возможность повторения процессов и обеспечение безопасности. На протяжении многих лет обеспечение воспроизводимости производственного процесса аддитивного производства было сложной задачей, с которой до сих пор сталкиваются многие производители.

Однако в этой области наблюдается прогресс. Например, такие компании, как Expanse Microtechnologies, вносят свой вклад в стандартизацию процессов с помощью передовых технологий компьютерной томографии. А недавно было создано сотрудничество по стандартизации аддитивного производства (AMSC), чтобы ускорить разработку отраслевых стандартов и спецификаций аддитивного производства.

Забегая вперед

Производители все больше осознают преимущества 3D-печати для деталей конечного использования, при этом промышленные гиганты, такие как Siemens и BMW, активно инвестируют в объекты AM, чтобы стимулировать производство в больших масштабах. В свете этого компании все чаще ищут способы интегрировать эту технологию в свои более широкие производственные операции. Хотя 3D-печать не будет конкурировать с традиционными методами производства, она может изменить способ производства определенных деталей и продуктов в эту новую эру оцифровки. Поэтому производителям нужен стратегический план и дорожная карта для внедрения аддитивного производства, охватывающие все части процесса от проектирования до производства и постобработки.


3D печать

  1. Очистка без напряжения для печати FDM
  2. 6 Важные соображения при проектировании для 3D-печати из металла
  3. Готова ли строительная промышленность к 3D-печати? (Обновление 2020)
  4. Почему Origin One используется для деталей для 3D-печати
  5. Создание многотельных файлов STL для 3D-печати
  6. Как разместить модель для 3D-печати
  7. 3D-печать для производства:мы упустили одну вещь
  8. Приложения для 3D-печати металлом (часть 2)
  9. Готовы ли вы к Smart Factory?
  10. 10 самых прочных материалов для 3D-печати