Vökvi 3D prentaðs rostfríðs stáls: Framleiðsla á eftirspurnartækjum fyrir eldri búnað

Vökvi 3D prentaðs rostfríðs stáls: Framleiðsla á eftirspurnartækjum fyrir eldri búnað

Fyrir mörgum árum höfðu framleiðendur sem treysta eldri búnaði stöðugt verið fyrir erfiðum vandræðum: þegar lykilatriði í rostfríu stáli brotna eða slíta er oftast ekki hægt að finna skiptingar. Eldri framleiðsluaðferðir eins og gjötun eða smiðningur eru hægar, dýrar og illa handhafar fyrir framleiðslu í lágum magni. En í dag er hljóðleg uppreisn að fara fram í verkstæðum og verum víðs vegar. 3D prentuð skiptingarmálel rostfríur stál er að breyta því hvernig við heldum eldri vélmenni við, með því að bjóða upp á hraðari, ódýrari og sjálfbærari lausn til að halda eldri kerfum í gangi.

Vandamálið við eldri búnað

Eldri búnaður – vélar sem geta verið fjölda ára gamlar en eru ennþá mikilvægar fyrir starfsemi – eru algengar í iðnaðarlöndum eins og bílaiðnaði, orkum, matvæla- og drykkjarækt, og framleiðslu. Þegar sérstæður poki, bilur eða festingar missast, geta afleiðingarnar verið alvarlegar:

• Langvarandi stöðugleiki : Klukkustundir án afköst geta kostað þúsundirraða dollara í misheppnaðri framleiðni. Til dæmis geta stöðvunir á flöskunarlínunum í drykkjarafleðslu verið á bilinu 4.000 til 30.000 evra á klukkustund.

• Úrelgð hluta : Margir hlutaflokkar eru ekki lengur í framleiðslu, sem þýðir að fyrirtæki þurfa að leita um markaðina eða láta framleiða sérsniðna hluti á mjög háum kostnaði.

• Fyrningarleysi í birgjunum : Hefðbundnar framleiðsluaðferðir eins og gjötun geta tekið 8–10 vikur að fá framleiðslu tilbúna, sem verður að auknum truflunum í starfsemi 7.

Hvernig 3D prentun leysir vandamálið við eldri hluta

3D prentun (aukaframleiðsla) gerir það hægt að framleiða hluti úr rostfríu stáli á augabragði beint úr stafrænum hönnunum. Þessi aðferð far skýja um hefðbundna birgun og býður upp á ótrúlega mikla sveigjanleika. Lykilmunir eru þeir aðgerðir sem hér segir:

1. Hraði og nákvæmni :

   • Í stað þess að bíða vikur eða mánuði fyrir hlut, geta fyrirtæki nú prentað nýja hluti á 3D prentara á dögum eða jafnvel klukkustundum. Til dæmis notaði HV3DWorks tvöfaldur geislavéltekník til að framleiða nýjan eldsneytisstöng á Alfa Romeo frá 1951 aðeins á 10 vikum (þar með talin hönnun og eftirvinnsla), í samanburði við ákveðnar biðtíma til að uppsækja upprunalegan hlut.

   • Í öðru tilfelli prentaði Cummins verkfræðingar 3D stálblöndu fyrir eldsneytisstöng á keppnistæki frá 1952 á 3 dögum og kláraði alla verkefnið á 5 vikum í stað 10 vikna sem tók hefðbundin gjötun.

2. Kostnaðarsparnaður :

   • 3D prentun minnkar moldun, vinnumá og mengun á efni. Jung & Co., þýskur framleiðandi, notaði ljósgeisla rafmagnsgeislavél (LPBF) til að endurhanna eldsneytisstöng fyrir drykkjarafritun. Nýja hönnunin sameinaði sjö ólíka hluti í einn hlut sem var prentaður á 3D prentara, svo að þéttir og samsetningarskref voru fjarlægð. Framleiðslutíminn dró niður frá 8-10 vikum til aðeins einnar viku, sem dró mjög niður kostnað 7.

   • Fyrir endurheimildur á eldri bílum, framleiddi HV3DWorks lokanir á hettu fyrir 1921 Kissel Gold Bug Speedster á $225 á sett—ófáanlega minni en gæði að framleiðsla á handgerðum hætti.

3. Hönnunarfínnun og afköst :

   • 3D prentun leyfir verkfræðimönnum að umhöfða hluti til að bæta virkni. Til dæmis notaði Allegheny Electric rostfreyðri 3D prentun til að búa til handvirknan tæjarihluta sem var 40% léttari og minnkaði fráfall um 95% í samanburði við upprunalegu hönnunina.

   • Bandaríska herskipasveitinn notaði Meltio rafleiðbeinu-laser 3D prentunartækni til að endurherja og framleiða út úr skoðun skipsþætti á staðnum, sem minnkar háðni við ytri birgja og lágmarkaði ónýttan tíma á herskipum.

4. Matriallíkanleiki :

   • Rostfreyðri stálar eins og 316L og 17-4 PH eru algengt notaðir í 3D prentun vegna þeirra ánægðar við rost, varanleika og hæfni í iðnaðarlöndum frá loftfarasviði til matvælaiðnaðar. Tækni eins og köldum spray (t.d. SPEE3D aðferðin) og binder jetting gerir mögulega fljóta framleiðslu með lágmarks fráfalli.

Raunveruleg forritun

• Bílaiðnaður : Volkswagen keyrir 90 málma 3D prentara á 26 verum til að framleiða skiptibit á beiðni, þar með auknum flutninga- og lagerkostnaði fyrir hluti í lágri magn.

• Orka og varnir : Kaldspreyju tækni gerir olíubáta og herskipulagi kleift að prenta traust málma hluti á staðnum og þar með forðast rásir í birgðavinnslu.

• Matur og drykkur : Jung & Co. notar 3D prentun til að tryggja hreinlætisfullar og afköstugar hluti í óxhjálmur fyrir fyllingar línur, lágmarka stöðu tíma í neyðarátökum.

Vinnslu 3D prentaðra skiptibita: Lykilköfur

Fyrir fyrirtæki sem skoða þessa tækni eru ýmsir þættir lykilmerkisfullir:

• Úrtæki kennslu : Tækjahlutar þurfa oft að vera umhönnuð fyrir viðbætanda framleiðslu (t.d. sameiningu hluta, jákvæða lögun).

• Val á tækni : Veldu réttan ferli (t.d. binna spreyingu, LPBF, kaldspreyju) eftir efni kröfur, hluta stærð og framleiðslu magn.

• Eftirframkvæmd : Flestir 3D prentaðir hlutar þurfa hitabehandlingu, vélargerð eða fínum á yfirborði til að ná lokatölrur og yfirborðs árangri.

• Samræmi við reglugerð : Geirar eins og loftfarasviðið og heilbrigðisþjónusta gætu þurft vottun til að tryggja að hlutir standist og efni séu örugg.

Árin á viðgerðarstöðugleika eldri búnaðar

Þegar 3D prentunartækni kemur áfram munu kostnaðurinn haldast lægri en áður en hraði og möguleikar í efnum verða fleiri. Nýjungar eins og hreyfifær ljósmyndavél (notuð af Jung & Co. til að taka stafrænt eign geometrí hluta á vettvang) og dreifð framleiðslunet munu frekar hægja viðtek. Fyrir fyrirtæki sem starfa eldri búnaði er skilaboðin ljós: 3D prentun er ekki bara brýr lausn - það er ræðari og sjálfbærari leið til að lengja líftíma mikilvægra eigna.

Ályktun

Uppgangan 3D prentaðra hluta í rustfríu stáli merkir breytingu í framleiðslu. Með því að taka við framleiðslu á beiðni geta fyrirtæki leyst verkefni um úrelt efni, lækkað kostnað og opnað nýjar möguleika í rekstri. Fyrir eldri búnað er þessi tækni ekki bara uppfærsla - það er björgunartref.