Teollinen 3D-tulostus kiihdyttää nousuaan uusilla metalli- ja hartsijärjestelmillä

  • Edullinen metalli-3D-tulostin lupaa tuoda LPBF-teknologian lähemmäksi eurooppalaisia ​​laboratorioita ja pk-yrityksiä
  • Nopeat pelletti- ja hartsiratkaisut edistävät pienten sarjojen ja toiminnallisten osien tuotantoa
  • Erikoisohjelmistot yksinkertaistavat työnkulkuja ja vähentävät riippuvuutta CAD-asiantuntijoista.
  • Puolustus- ja teollisuusalalla aletaan integroida lisäainevalmistusta huoltoon, korjaukseen ja logistiikkaan.

teollinen 3D-tulostus

La Teollinen 3D-tulostus kokee laadullisen harppauksen uuden sukupolven laitteiden ansiosta ja ohjelmisto joka on suunnattu suoraan tuotantoon, ei pelkästään prototyyppien valmistukseen. Paljon edullisemmista metallijärjestelmistä suuriin hartsialustoihin ja pellettiratkaisuihin teknisille muoveille, eurooppalainen maisema alkaa täyttyä vaihtoehdoista, jotka aiemmin olivat varattu suurille valmistajille.

Samanaikaisesti digitaalisia työkaluja vahvistetaan, jotta Ne automatisoivat työkalujen suunnittelun, integroivat kalustonhallinnan ja yksinkertaistavat työnkulkujaSamaan aikaan vaativat sektorit, kuten armeija, tutkivat, miten lisäainevalmistusta voitaisiin tuoda etulinjoille tai edistyneisiin tukikohtiin autonomian saavuttamiseksi ja ylläpidon nopeuttamiseksi.

Metal 1.0: edullinen metallien 3D-tulostin teolliseen käyttöön

teollisen metallin 3D-tulostus

Hollantilaisen insinöörin Thomas Martinus Gerardus Bakkerin kehittämän Metal 1.0 -tulostimen tulo markkinoille yrityksensä Metal Basen kautta mullistaa alan... Teollinen 3D-tulostus metallille laserjauhepetifuusiolla (LPBF)Järjestelmä on rahoitettu joukkorahoituskampanjalla, joka on ylittänyt alkuperäisen tavoitteen reilusti ja on asemoitu vaihtoehdoksi segmentissä, joka on tähän asti ollut kohtuuttoman kallis.

Verrattuna perinteisiin LPBF-koneisiin, jotka yleensä vaativat yli 100 000 euron sijoituksetOmien tilojensa ja erikoistuneen henkilöstönsä ansiosta Metal 1.0 esitellään kompaktina yksikkönä, joka on suunniteltu sijoitettavaksi suoraan työpajan lattialle ja liitettäväksi tavalliseen pistorasiaan. Tämä lähestymistapa avaa eurooppalaisille laboratorioille, startup-yrityksille, teknologiakeskuksille ja pienille tutkimus- ja kehitysosastoille oven tuottaa lähes teollisen tiheyden omaavia metalliosia ilman laajamittaista infrastruktuuria.

Kustannusten hillitsemiseen tähtäävä lähestymistapa perustuu kahteen pilariin: toisaalta optiikan ja liikejärjestelmien uudelleensuunnittelu Hitsauslaadun ylläpitämiseksi ja komponenttikustannusten minimoimiseksi järjestelmää markkinoidaan sarjana. Käyttäjä kokoaa koneen vaiheittaisen käyttöohjeen mukaisesti pulttaten rungon, kokoamalla gantryn ja kytkemällä pneumatiikan ja johdotuksen. Samaan aikaan herkemmät komponentit – kuten laseroptiikka tai tarkat Z-akselimoduulit – toimitetaan tehtaalta esikoottuina riskien vähentämiseksi.

Ominaisuuksien osalta Metal 1.0 on suunniteltu toimimaan seuraavien kanssa: markkinoilla saatavilla olevat standardimetallijauheetTämä välttää monissa teollisuusratkaisuissa yleisesti käytettyjä patentoituja patruunoita. Valmistaja ilmoittaa, että he ovat jo saavuttaneet käytännössä täyden tiheyden 316L-ruostumattomassa teräksessä ja Inconel 718:ssa, noin 94 % pronssissa ja noin 80 % kuparissa, jälkimmäisen validointi on vielä käynnissä. Alkuperäinen työtilavuus on 128 × 100 mm, ja se on laajennettavissa 128 × 150 mm:iin maksullisella päivityksellä, joten se soveltuu komponenteille, kuten toiminnallisille tuille, työkaluille, koruille tai pienille teknisille osille.

Digitaalisessa osiossa kone luottaa Klipper-laiteohjelmisto ja työnkulku OrcaSlicerin avullaTämä helpottaa integrointia vakiintuneisiin 3D-tulostusympäristöihin ja antaa teknisille tiimeille mahdollisuuden mukauttaa parametreja suhteellisen vapaasti. Koska merkittävä osa alkuperäisistä yksiköistä on jo varattu, toimitukset suunnitellaan useissa erissä vuoden aikana, ja jää nähtäväksi, miten Euroopan markkinat reagoivat ehdotukseen, joka demokratisoi LPBF:n luopumatta sen teollisesta painopisteestä.

Muovin 3D-tulostus tuotantoa varten: pellettejä ja hartsia suuressa mittakaavassa

Samalla kun metalli valtaa alaa, polymeerien teollinen 3D-tulostus Se etenee voimakkaasti myös kahden selkeän trendin ansiosta: muovirakeiden käyttö filamenttien sijaan ja stereolitografian skaalaaminen kohti laajamittaisia, tuottavia alustoja.

Yhtäältä valmistajat, kuten Bosch, ovat mainostaneet ratkaisuja 3D-tulostus pellettien avulla erittäin tarkkojen muoviosien valmistukseenBosch Industrial Additive Manufacturing -brändin alla kehitetyt koneet toimivat suoraan samojen... rakeistettu jota käytetään ruiskuvalussa, jotta hyppy painetusta prototyypistä sarjatuotanto-osaan lyhenee merkittävästi sekä mekaanisten ominaisuuksien että käyttäytymisen osalta kokoonpanotestien tai toiminnallisten validointien aikana.

Käyttämällä alkuperäisiä teollisuusmateriaaleja pellettien muodossa, tuloksena olevat kappaleet voivat saavuttaa mekaaniset lujuudet, jotka ovat verrattavissa ruiskuvaluun tai suurempiaEdellyttäen, että prosessi on oikein linjattu ja ohjattu, tämä tarkoittaa lyhyempiä kehityssyklejä, nopeampia iteraatioita ja pilotti- tai pienimuotoisia tuotantoajoja ilman kalliiden muottien tarvetta, mikä sopii hyvin yhteen joustavien tuotantostrategioiden kanssa.

Samaan aikaan yritykset, kuten 3D Systems, vahvistavat tuotevalikoimaansa järjestelmillä, kuten SLA 750 Dual, joka on ... suurikokoinen stereolitografia joka integroi kaksi rinnakkain toimivaa laseria 750 × 750 × 550 mm:n tilavuudessaTämä arkkitehtuuri moninkertaistaa valmistusnopeuden verrattuna yksilaserlaitteisiin, jolloin alustalle voidaan asettaa lukuisia osia tai suuria komponentteja, joita voidaan käsitellä tiukemmissa tuotantoajoissa.

Tämän koneen käyttöönottoa täydentää 3D Connect, ohjelmistoalusta, joka on suunnattu teollisten 3D-tulostinkalustojen keskitetty hallintaReaaliaikainen valvonta, jononhallinta, hälytykset, etähuolto ja data-analyysi keskittyvät suunnittelemattomien seisokkiaikojen vähentämiseen. Ajatus on selvä: jos lisäainevalmistuksesta halutaan tulla tehtaan vakiotuotantolinja, tarvitaan muutakin kuin pelkkää laitteiston nopeutta; toimintaa on ohjattava kuten mitä tahansa muuta tuotantosolua indikaattoreilla, valvonnalla ja jäljitettävyydellä.

Ohjelmisto- ja työnkulun automatisointi teollisessa 3D-tulostuksessa

Laitteiden lisäksi teollisuus alkaa ymmärtää, että todellinen pullonkaula on Teollinen 3D-tulostus ei ole enää vain koneista kiinni.vaan osien ja työkalujen suunnittelussa ja valmistelussa. Tässä kohtaa berliiniläisen trinckle-yrityksen Additive App Suiten kaltaiset ratkaisut tulevat mukaan kuvaan ja laajentavat sen integraatiota Stratasys-ekosysteemiin.

Verkon kautta käytettävä ohjelmistopaketti integroituu nyt seuraaviin palveluihin: GrabCAD Print ja GrabCAD Print Pro Se on suunniteltu tuotantoympäristöihin, joissa on saatavilla 3D-tulostimia, mutta resursseja tai edistynyttä CAD-osaamista ei ole. Sen sijaan, että käyttäjä mallintaisi jokaisen työkalun manuaalisesti suunnitteluohjelmistossa, hän syöttää muutaman parametrin, ja järjestelmä luo automaattisesti tulostettavan mallin tuotantoa varten.

Keskittyminen on apuelementit valmistukseenNäitä ovat robottien tartuntasormet, puristusleuat, logistiikka-alustat, varjolevyt ja tukimallit. Erityisen hyödyllinen ominaisuus on "Photo-to-Outline" -toiminto, jonka avulla voit luoda osan ääriviivat yksinkertaisesta matkapuhelimella otetusta valokuvasta. Tämä ratkaisee hyvin yleisen ongelman monissa työpajoissa: työkalu tarvitaan, mutta valmiita 3D-malleja ei ole, ja sellaisen luominen tyhjästä olisi liian aikaa vievää.

Alusta on vielä avoimessa beta-vaiheessa, mutta sen kehittäjät työskentelevät jo sen parissa. laajenna luetteloa uusilla sovelluksillaNäitä ovat työkalut, kuten porausmallit, 3D-tulostettavat katkotarrat ja peittotyökalut. Yhdessä nämä kehitysaskeleet viittaavat teolliseen 3D-tulostukseen, jossa käyttäjien ei tarvitse olla suunnitteluasiantuntijoita käyttääkseen teknologiaa päivittäisessä työssään, mikä vastaa monien eurooppalaisten tehtaiden rajallisia teknisiä resursseja.

Puolustus ja kunnossapito: 3D-tulostus saapuu sotilasalalle

Toinen alue, jolla teollinen 3D-tulostus on alkanut saada jalansijaa, on sotilasresurssien puolustaminen ja ylläpitoEuroopan asevoimat ovat jo pitkään analysoineet, miten ainetta lisäävä valmistus voi vähentää riippuvuutta pitkistä toimitusketjuista ja mahdollistaa kriittisten varaosien paikallisen tuotannon.

Espanjassa Linaresissa (Jaén) sijaitseva Meltio-yritys on erikoistunut teknologioihin Metallin 3D-tulostus osien korjaukseen ja valmistukseen vaativiin sovelluksiin. Yritys on tehnyt yhteistyötä armeijan kanssa ruostumattomasta teräksestä valmistettujen varaosien tuotannossa panssaroidut ajoneuvotsekä ilmavoimien ja avaruusvoimien kanssa suihkumoottorien osien korjauksessa titaania ja kupariseoksia käyttäen.

Sekä valmistajien että asevoimien tavoitteena on tuoda 3D-tulostus mahdollisimman lähelle käyttöpistettä: etutukikohtia, aluksia, syrjäisiä ympäristöjä tai liikkuvia logistiikkakeskuksiaNäissä tilanteissa metalliosan tulostaminen tarvittaessa voi olla ratkaisevaa sen välillä, pidetäänkö käyttöjärjestelmä käynnissä vai jätetäänkö se pois käytöstä viikoiksi odottamaan perinteistä varaosaa.

Tämä kehitys sopii yhteen laajemman vision kanssa, jossa teollista 3D-tulostusta ei käytetä vain prototyyppien valmistukseen, vaan myös pidentää laitteiden käyttöikää, helpottaa huoltoa ja mukauttaa olemassa olevia alustoja uusiin tarpeisiin. Espanjan kokemukset Meltion kaltaisista ratkaisuista vahvistavat ajatusta siitä, että lisäainevalmistus voi tulla standardityökaluksi Euroopan sotilaslogistiikassa tulevina vuosina.

Kaiken kaikkiaan yhdistelmä Helppokäyttöisemmät metallijärjestelmät, tuotantoon suuntautuneet polymeerialustat, suunnittelua automatisoiva ohjelmisto ja sovellukset kriittisillä aloilla, kuten puolustusteollisuudessa Se maalaa kuvan, jossa teollinen 3D-tulostus lakkaa olemasta niche-teknologia ja siitä tulee yleinen resurssi tehtaissa, laboratorioissa ja kunnossapitokeskuksissa Espanjassa ja muualla Euroopassa, ja sillä on kasvava vaikutus kustannuksiin, vasteaikoihin ja tuotannon joustavuuteen.

3D-tulostuksen vakaus
Aiheeseen liittyvä artikkeli:
Avaimet 3D-tulostuksen vakauden ja kestävyyden parantamiseen

Lisää ensisijaiseksi lähteeksi