4 приложения, которые вы должны производить с помощью аддитивного производства

За последнее десятилетие аддитивные технологии быстро развивались, обещая новые захватывающие производственные возможности для предприятий в различных отраслях промышленности.

Однако, когда люди думают об аддитивном производстве (АП), одно из приложений, которое сразу же приходит на ум, — это прототипирование. Когда инженерам нужно быстро доработать проект, не беспокоясь об ограничениях, которые применяются к традиционному производственному циклу, AM, часто называемая 3D-печатью, работает так хорошо, потому что не требует каких-либо жестких инструментов и, таким образом, обеспечивает быструю итерацию. . Чем эффективнее будет разработан прототип, тем быстрее компания сможет перейти к серийному производству, где при желании можно взять верх над традиционными методами производства.

Но аддитивное производство — это гораздо больше, чем прототипирование, и от его использования выиграют не только компании, находящиеся на этапе исследований и разработок. На самом деле, аддитивное производство предлагает значительные преимущества во множестве приложений:от экономии времени и материалов до открытия новых возможностей проектирования.

Применения для аддитивного производства

Имея это в виду, чтобы помочь вам изучить потенциал технологии 3D-печати, мы рассмотрим четыре конкретных приложения для аддитивного производства и связанный с ними вариант промышленного использования. Аддитивное производство произвело революцию в проектах в целом ряде отраслей, включая аэрокосмическую, автомобильную, производство потребительских товаров, медицину и робототехнику, и приведенные здесь примеры демонстрируют, как оно превосходит традиционные методы производства по скорости, эффективности, качеству и стоимости.

Небольшой объем, запчасти по запросу

Технология аддитивного производства обладает уникальными возможностями для удовлетворения потребностей мелкосерийного производства по требованию.

Традиционные методы производства часто требуют больших объемов заказов для снижения себестоимости единицы продукции. Например, литье под давлением может потребовать затрат на оснастку в размере от 20 000 до 110 000 долларов еще до того, как проект будет запущен в производство. Напротив, аддитивное производство не требует капитальных затрат на оснастку:детали, напечатанные на 3D-принтере, можно производить в небольших количествах без минимального количества заказа, когда они необходимы, что позволяет снизить производственные затраты и сократить запасы.

Преимущества аддитивного производства в малых объемах означают, что производство деталей можно масштабировать для точного удовлетворения рыночного спроса. Компания Evans Motorsport Performance (EMP) совместно с Fast Radius разработала крышку болта вторичного рынка для Chevrolet Corvette C8. Первоначально сделанная из алюминия, эта деталь была сложной и дорогостоящей в производстве, и EMP требовалось решение, которое сделало бы возможным мелкосерийное производство из материалов автомобильного качества. Используя процесс печати Carbon Digital Light Synthesis (DLS)™ и термопласт EPX 82, мы сократили затраты на инструменты на 12 000 долларов США, а время производства сократилось до нескольких дней. Деталь также может храниться на нашем виртуальном складе для производства по требованию.

Отдельные консолидированные части

В дополнение к преимуществам мелкосерийного производства аддитивное производство предлагает новые возможности для деталей, ранее считавшихся «неизготовимыми», включая консолидацию отдельных компонентов.

Отдельные консолидированные единицы, как правило, имеют сложную геометрию, такую ​​как решетчатые структуры или даже движущиеся сборки. Аддитивное производство делает эти детали возможными, потому что позволяет печатать всю сборку как одну деталь, а не как несколько частей, которые будут собраны позже. Консолидация имеет особые преимущества в секторе потребительских товаров, где возможность создавать упрощенные и более эффективные конструкции деталей означает:

• Меньше денег и времени на сборку.
• Снижен риск скрытых расходов и задержек проекта.
• Меньшие требования к материалам.
• Снижен риск проблем с поставками.
• Снижен риск поломки детали.

В качестве реального примера преимуществ консолидации аддитивного производства компания Fast Radius работала со Steelcase™ над дизайном своего высокопроизводительного офисного кресла SILQ, получившего престижную награду за инновации на выставке NeoCon 2018. Подлокотники стула SILQ традиционно изготавливались в виде трех отдельных частей и собирались позже — процесс, который продлевал сроки выпуска продукции. Используя процесс Carbon Digital Light Synthesis (DLS) ™, мы смогли объединить производство крышки руки в единую напечатанную на 3D-принтере деталь:непрерывный блок, имеющий решетчатую структуру, чтобы существенно сократить использование материалов и затраты на сборку.

Очень мелкие детали

Аддитивное производство особенно полезно для производства небольших компонентов, размером с мяч для софтбола или меньше, в очень малых объемах.

Когда производство мелких деталей расширяется в аддитивном производстве, часто появляются преимущества в скорости и стоимости. Фактически, для пластиковых деталей размером с мячик для пинг-понга (или меньше) часто экономически выгоднее использовать аддитивное, а не традиционное производство. Возможность производить мелкие детали в малых объемах может быть выгодна в медицинской промышленности, особенно когда эти детали необходимо адаптировать для индивидуального использования, например, в протезах или имплантатах.

Coapt, чикагская компания, производящая протезы верхних конечностей, привлекла компанию Fast Radius для доработки второго поколения своего флагманского продукта:системы Coapt COMPLETE CONTROL, которая использует распознавание электрических образов, чтобы позволить людям, потерявшим верхние конечности, полностью контролировать движения в свои протезы рук. Инновационная система включает в себя две очень маленькие части:кнопку калибровки и пробки банок. Обе части являются цельными, а кнопка имеет особую текстурную отделку, необходимую для точного взаимодействия с пользователем. Аддитивное производство позволяет нам держать под строгим контролем конструкцию заглушек и калибровочной кнопки и достигать впечатляющей производительности:с помощью принтеров Carbon DLS™ и HP MJF мы изготовили 135 кнопок (11 x 11 x 5,5 мм) за 35 минут, а 848 заглушек (1,75 x 5,2 x 3,2 мм) за 23 минуты.

Настраиваемые части

Аддитивное производство предоставляет беспрецедентные возможности персонализации процесса проектирования.

Без финансовых и временных ограничений, связанных с первоначальными требованиями к инструментам, дизайнеры могут адаптировать детали, напечатанные на 3D-принтере, для конкретных приложений или потребностей потребителей — вплоть до одной единицы. Возможности индивидуальной настройки аддитивного производства охватывают функциональность, эстетику и брендинг:уникальные элементы могут быть введены быстро и в очень небольшом масштабе и включают:

• Новые структурные особенности
• Текстуры поверхности
• Логотипы компаний
• Текст и оформление
• Переменные серийные номера

В качестве дополнительного бонуса исследования показывают, что три четверти потребителей готовы платить на 20 % больше за персонализированные продукты, а это означает, что любые дополнительные расходы, связанные с выбором уникального дизайна, скорее всего, будут снижены в долгосрочной перспективе.

Помимо сокращения материальных затрат и сроков производства, возможность индивидуальной настройки деталей имеет значительные потенциальные преимущества в промышленной среде. Например, в сфере робототехники и потребительской розничной торговли, когда клиенты размещают текущие заказы, технология 3D-печати позволит нам добавлять уникальные функции, такие как логотипы, простым изменением файла дизайна. Точно так же в стоматологической и медицинской промышленности такие детали, как протезы, имплантаты или хирургические шаблоны, можно модифицировать, чтобы они соответствовали индивидуальному пациенту. Например, индивидуальные стоматологические капы можно распечатать со скана, чтобы они идеально подошли к чьим-то зубам.

Изучите приложения для 3D-печати Fast Radius

Если вы хотите использовать мощь и возможности технологии 3D-печати, а описанные выше приложения подходят для ваших нужд, стоит изучить варианты, выходящие за рамки традиционных методов производства. Свяжитесь с командой Fast Radius сегодня, чтобы сделать возможным ваш следующий проект с аддитивным производством.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату