Узмацненне 3D-друкаваных запчастк з нержавеючай сталі: Вытворчасць паводле запыту для абстаражанага абсталявання

Узмацненне 3D-друкаваных запчастк з нержавеючай сталі: Вытворчасць паводле запыту для абстаражанага абсталявання

Ужо не адзін дзесятак гадоў вытворцы, якія выкарыстоўваюць застарэлыя машыны, стаўкі з непрыемнай дылемай: калі кляшчы або зношваюцца важныя кампаненты з нержавеючай сталі, замену часта немагчыма знайсці. Традыцыйныя метады вытворчасці, такія як ліццё ці штампоўка, павольныя, дарагія і не падыходзяць для мелкасерыйнага вытворчасці. Але сёння ў майстэрнях і фабрыках па ўсёму свету адбываецца нягучная рэвалюцыя. запчасткі з нержавеючай сталі, вырабленыя метадам 3D-друку змяняюць спосаб тэхнічнага абслугоўвання старэючых машын, прапануючы больш хуткі, даступны і стойкі варыянт для падтрымання працы застарэлых сістэм.

Праблема застарэлай тэхнікі

Застарэлая тэхніка — машыны, якім можа быць некалькі дзесяткаў гадоў, але яны застаюцца важным элементам аперацыяў — распаўсюджаныя ў галінах, як тэхнічная, энергетычная, харчовая і вытворчая прамысловасць. Калі выйдзе з ладу спецыяльны насос, кран ці кронштэйн, наступствы могуць быць серйознымі:

• Вельмі доўгі прастой : Гадзіны нямаючы стаўлення актыўнасці могуць абавязаць тысячы еўра ў страчанай прадуктыўнасці. Напрыклад, у харчовай прамысловасці, прастой для ліній разліву можа прывесці да стратаў ад 4 000 да 30 000 еўра за гадзіну.

• Застарэлыя дэталі : Многія кампаненты больш не выпускаюцца, што вымушае кампаніі шукаць дэталі на рынку або заказваць іх вытворчасць за высокую кошт.

• Затрымкі ў ланцужку пастаўкі : Традыцыйныя метады вытворчасці, як то ліццё, могуць займаць 8–10 тыдняў на дастаўку, пагаршаючы аперацыйныя перапынкі 7.

Як 3D-друк вырашае праблему састарэлых дэталей

3D-друк (адытыўнае вытворчасць) дазваляе вырабляць дэталі з нержавеючай сталі па запыту непасрэдна з лічбавых мадэляў. Гэты падыход абходзіць традыцыйныя ланцужкі пастаўкі і прапануе бязмежную гнуткасць. Асноўныя перавагі ўключаюць:

1. Швидкасць і эфектыўнасць :

   • Замест таго, каб чакаць тыдні або месяцы для атрымання запчасткі, цяпер кампаніі могуць вырабляць замена з дапамогай 3D-друку ўсяго за дні або нават гадзіны. Напрыклад, HV3DWorks выкарыстаў тэхналогію струменевага злучэння для адтворання тапліўнага насоса для Alfa Romeo 1951 года ўсяго за 10 тыдняў (у тым ліку праектаванне і апрацоўку), у параўнанні з неабмежаванымі затрымкамі для пошуку арыгінальнай дэталі.

   • У іншым выпадку, інжынеры Cummins выкарысталі 3D-друк для вырабу нержавеючага воднага насоса для гоначнага аўтамабіля 1952 года ў 3 дні, завяршыўшы ўвесь праект за 5 тыдняў замест 10 тыдняў, неабходных для традыцыйнага ліцвя.

2. Эканамія заходаў :

   • 3D-друк скарачае вытворчыя прылады, працоўныя і матэрыяльныя адходы. Jung & Co., нямецкі вытворца, выкарыстаў лазернае ложа з порашкам (LPBF) для пераадольвання вентыля запаўнення бака для абсталявання для напояў. Новы дызайн аб’яднаў сем асобных кампанентаў у адзіны 3D-надрукаваны элемент, элімінуе ўшчальненні і этапы зборкі. Час вытворчасці скараціўся з 8–10 тыдняў да ўсяго 1 тыдня, што значна скараціла выдаткі 7.

   • Для аднаўлення рэтра-аўтамабіляў, HV3DWorks вырабіў заціскі капота для Kissel Gold Bug Speedster 1921 года за $225 за камплект — гэта толькі частка кошту індывідуальнага вырабу.

3. Аптымізацыя праектавання і прадуктыўнасць :

   • трэхмерная друкаванне дазваляе інжынерам пераадукаваць дэталі для паляпшанай функцыянальнасці. Напрыклад, кампанія Allegheny Electric выкарыстоўвала трэхмернае друкаванне з нержавеючай сталі для стварэння інструмента на армату-робата, які быў на 40% лягчэй і скараціў адходы матэрыялаў на 95% у параўнанні з арыгінальным дызайнам.

   • Ваенна-марская флот ЗША выкарыстоўвае трэхмернае друкаванне Meltio з дротам-лазерам для рамонту і аднаўлення застарэлых кампанентаў караблёў на месцы, скарачаючы залежнасць ад вонкавых пастаўшчыкаў і мінімізуючы простой судоў.

4. Матэрыяльная вярата :

   • Нержавеючыя сталі, такія як 316L і 17-4 PH, шырока выкарыстоўваюцца ў трэхмерным друкаванні дзякуючы сваёй стойкасці да карозіі, трываласці і прыдатнасці для розных галін прамысловасці — ад аэракосмічнай да харчовай. Тэхналогіі, як то халоднае напыленне (напрыклад, працэс SPEE3D) і струменевая тэхналогія (binder jetting), дазваляюць хутка вырабляць дэталі з мінімальнай колькасцю адходаў.

Практычныя прыклады выкарыстання

• Аўтамабілбудаўніцтва : Volkswagen выкарыстоўвае 90 металічных 3D-прыводзіла ў 26 фабрыках для вытворчасці запчастк для замовы, скарачаючы лагістычныя і інвентарызацыйныя выдаткі на малыя серыі кампанентаў.

• Энергетыка і абарона : Тэхналогія халоднага распылення дазваляе нафтаўшчыкам і ваенным аб'ектам друкаваць моцныя металічныя дэталі на месцы, унікаючы перапынаў у ланцугу пастаўкі.

• Асаблівасці харчоўнай і пільнай : Jung & Co. выкарыстоўвае 3D-друк для забеспячэння гігіенічных высокапрадуктыўных нержавеючых сталёвых дэталей для фасавальных ліній, змяншаючы прастой у аўарыйных сітуацыях.

Укараненне запчастк, вырабленых з дапамогай 3D-друку: ключавыя пытанні

Для кампаній, якія вывучаюць гэтую тэхналогію, некалькі фактараў маюць кіроўнае значэнне:

• Веды ў галіне праектавання : Паспяховыя дэталі часта патрабуюць пераадольгоўкі для дадаючага вытворчасці (напрыклад, аб'яднання кампанентаў, аптымізацыі геаметрыі).

• Абранне тэхналогіі : Выберыце патрэбны працэс (напрыклад, струменевая або лазерная фармаўка, халоднае распыленне) у залежнасці ад патрабаванняў да матэрыялу, памеру дэталі і аб'ёму вытворчасці.

• Пасляпроцэсная обробка : Найбольшасць дэталей, выкананых з дапамогай 3D-друку, патрабуюць тэрмічнай або механічнай апрацоўкі, а таксама паліравання для дасягнення патрэбнай тачнасці і якасці паверхні.

• Дацяленасць па правілах : Галіны прамысловасці, як-то аэракосмічная і ахова здароўя, могуць патрабаваць сертыфікацыі з мэтай забеспячэння якасці дэталей і матэрыялаў.

Пераўтворанне тэхнічнага абслугоўвання застарэлых абсталяванняў

Паступовае паляпшэнне тэхналогіі 3D-друку прывядзе да падаўжэння коштаў, а таксама пашырэння асартымента матэрыялаў і павелічэння хуткасці выканання. Інавацыі, як-то мабільнае лазернае сканаванне (якое выкарыстоўвае Jung & Co. для лічбавага захопу геаметрыі дэталей у працэсе іх эксплуатацыі) і сеткі размеркаванага вытворчасці прычацюць яшчэ большае распаўсюджванне гэтай тэхналогіі. Для бізнэсу, які займаецца эксплуатацыяй застарэлых машын і абсталяванняў, паведамленне зразумелае: 3D-друк — гэта не толькі выхад з становішча, але і больш эфектыўны і стойкі спосаб падоўжання тэрміну службы ключавых актываў.

Вывад

Узнік 3D-надрукаваных запчастк з няржавеючай сталі з'яўляецца новай парадыгмай у вытворчасці. Прымяняючы выбарачнае вытворчасць, кампаніі могуць пераадолець застарэлыя тэхналогіі, скараціць выдаткі і дасягнуць новага ўзроўню аперацыйнай эфектыўнасці. Для застарэлага абсталявання, гэтая тэхналогія - гэта не проста абнаўленне, а рэалнае падараванне жыцця.