W procesie rozwoju motoryzacji inżynierowie potrzebują dużej liczby niestandardowych narzędzi produkcyjnych, które często są projektowane do konkretnych zadań i modeli. Sama produkcja seryjna Forda Focusa wymaga ponad 50 różnych narzędzi montażowych. Narzędzia te są początkowo opracowywane w zakładach pilotażowych, a następnie drukowane w 3D na miejscu we wszystkich europejskich zakładach.

Pozyskiwanie tych narzędzi od zewnętrznych producentów wymaga dużo czasu, jest kosztowne i spowalnia harmonogram rozwoju. Aby zoptymalizować przepływ pracy, zespół produkcji przyrostowej Forda integruje drukarki Ultimaker, BigRep i innych marek z przepływem pracy, aby projektować i wytwarzać narzędzia montażowe, takie jak armatura, przyrządy i przyrządy pomiarowe. Ogólnie rzecz biorąc, narzędzia te są złożone w konstrukcji, opłacalne, szybkie w produkcji i mogą być produkowane bezpośrednio na miejscu.

W ciągu ostatnich kilku lat metody produkcji tych narzędzi pomocniczych uległy zasadniczej zmianie: z Volkswagena na Boeinga, roboty itp. wiodący producenci dostrzegli zalety druku 3D jako metody wytwarzania narzędzi.

Znaczenie zacisków i osprzętu

Maksymalizacja wydajności i produktywności produkcji jest główną troską producentów. Przyrządy i osprzęt to produkcja narzędzi pomocniczych służących do poprawy niezawodności, dokładności i jakości procesu produkcyjnego, przy jednoczesnej minimalizacji czasu cyklu produkcyjnego i poprawie bezpieczeństwa pracowników. Zasadniczo celem osprzętu, osprzętu i pomocy produkcyjnych jest zapewnienie dokładnych, powtarzalnych i wymiennych procesów produkcyjnych przy jednoczesnym skróceniu czasu produkcji i skróceniu błędu ludzkiego.

1. Oprawa

Przyrząd to narzędzie, które służy do podtrzymywania i podpierania przedmiotu obrabianego, a jednocześnie prowadzi narzędzie tnące lub przetwarzające do określonej operacji. Najpopularniejszym rodzajem uchwytu jest uchwyt wiertarski, który prowadzi wiertło do żądanej pozycji.

2. Oprzyrządowanie

Oprawa utrzymuje, podtrzymuje i pozycjonuje obrabiany przedmiot podczas obróbki lub montażu (ale nie prowadzi narzędzia tnącego). Zaciski są zwykle połączone z maszyną, a każdy zacisk musi być skonstruowany tak, aby pasował do określonej części lub kształtu.

Oprawy i osprzęt są niezbędne do optymalizacji procesu produkcyjnego, a ich zalety to:

1. Zmniejsz ilość odpadów

2. Popraw dokładność i powtarzalność procesu

3. Zmniejsz wymagany poziom umiejętności (osprzęt operacyjny i osprzęt)

4. Poprawa produktywności

Narzędzia do drukowania 3D: przełamywanie tradycji

Tradycyjne metody produkcji wymagają, aby osprzęt i osprzęt był sterowany numerycznie lub ręcznie spawany i montowany. Proces ten może potrwać kilka dni (lub tygodni w przypadku outsourcingu), zwłaszcza, że ​​obróbka części wymaga intensywnego planowania i wykwalifikowanych operatorów maszyn.

Nic dziwnego, że stosowanie tradycyjnych metod produkcji będzie skutkować długimi terminami dostaw i wysokimi kosztami produkcji, przy niewielkiej elastyczności w zakresie nowych zmian projektowych.

Jednak druk 3D jest idealny. Dzięki drukarce 3D możesz produkować osprzęt i osprzęt na żądanie, cena to tylko niewielka część kosztu materiału, a obróbkę można powtórzyć w razie potrzeby.

Dlaczego druk 3D?

1. Szybszy czas realizacji

Jedną z głównych zalet druku 3D jest szybkość produkcji części. Ponieważ drukowanie 3D to cyfrowy proces produkcyjny z wykorzystaniem modeli 3D CAD, wystarczy legendarny model CAD, a Twoja część może zostać wydrukowana w ciągu kilku godzin.

Jest to bardzo korzystne przy tworzeniu przyrządów i osprzętu. W tradycyjnej produkcji produkcja form może trwać dni lub nawet tygodnie i obejmuje wiele etapów przetwarzania. Jednak w przypadku druku 3D większość procesu produkcyjnego jest zautomatyzowana, co wymaga mniejszej interwencji człowieka i przyspieszenia procesu produkcyjnego.

Istnieje wiele rzeczywistych przypadków: Volkswagen Autoeuropa, największa fabryka samochodów w Portugalii, poinformowała, że ​​zaoszczędziła 89% czasu dzięki przyrządom i osprzętowi do drukowania 3D. Badania przeprowadzone przez Stratasys opowiadają podobną historię: Według producenta, przyrządy i osprzęt do drukowania 3D mogą prowadzić do skrócenia czasu przygotowania nawet o 90%.

Szybkość, z jaką przyrządy i osprzęt są produkowane przez drukowanie 3D, oznacza, że ​​jest on również idealny do wielu iteracji sprzętu, promujących innowacje i nowe zmiany w projekcie.

Ogólnie rzecz biorąc, tego samego dnia można zaprojektować i wydrukować wiele iteracji. W przeciwieństwie do tego, koszt korzystania z usług zewnętrznych dostawców jest wysoki, czas użytkowania długi, a korzyści z wytwarzania przyrostowego są oczywiste.

Korzyści te oznaczają, że inżynierowie nie muszą doświadczać długich cykli rozwoju i długich czasów realizacji między otrzymaniem iteracji z warsztatu mechanicznego. Mają swobodę i elastyczność w zakresie wprowadzania zmian projektowych przed produkcją.

2. Zmniejsz koszty

Oprócz oszczędności czasu, druk 3D znacznie obniża również koszty produkcji. Zazwyczaj produkcja puzzli, osprzętu i innego wyposażenia do form zlecana jest zewnętrznym dostawcom.

Natomiast drukowanie 3D kwestionuje to podejście, umożliwiając producentom wprowadzenie technologii do środka. Ta nowa strategia – niskonakładowa, wewnętrzna produkcja narzędzi – oznacza, że ​​producenci mogą obniżyć wydatki na outsourcing.

Na przykład Liberty Electronics, zakład produkcyjny kontraktowy w Pensylwanii, który produkuje wysokiej klasy podzespoły dla przemysłu wojskowego i lotniczego, oszczędza 85% kosztów niestandardowych narzędzi dzięki wewnętrznemu drukowaniu 3D, a nie outsourcingowi.

Inwentaryzacja to kolejny obszar, w którym producenci mogą drastycznie obniżyć koszty druku 3D. Produkcja przyrostowa nie wymaga przechowywania narzędzi i sprzętu, ale umożliwia produkcję na żądanie, dzięki czemu narzędzia mogą być produkowane w razie potrzeby.

Wreszcie, ponieważ drukowanie 3D jest procesem addytywnym, a nie subtraktywnym, producenci mogą łatwo zminimalizować straty materiałowe, a tym samym obniżyć koszty materiałów.

3. Popraw ergonomię

Ponieważ przyrządy i osprzęt wymagają fizycznej obsługi przez pracowników na hali produkcyjnej, wytwarzanie lekkich części, które są łatwe w obsłudze, powinno być najwyższym priorytetem producenta.

Tutaj druk 3D może bardzo pomóc w utracie wagi. Na przykład materiały o wysokiej wydajności są doskonałą alternatywą dla procesów cięcia metalu i zapewniają lżejsze opcje. Lżejsze narzędzia oznaczają również łatwiejszą obsługę pracowników na hali produkcyjnej.

Produkcja przyrostowa umożliwia inżynierom tworzenie ulepszonych narzędzi spełniających dokładne wymagania pracowników.

Bob Heath, inżynier aplikacji AM w firmie Eckhart, jednym z liderów zaawansowanych rozwiązań przemysłowych, powiedział, że trudne środowisko montażu i powtarzalne zadania mogą wyrządzić pracownikom ogromne szkody. Zaletą procesu addytywnego Eckhardta jest projektowanie dostosowanych ergonomicznych narzędzi, które są znacznie lżejsze niż narzędzia projektowane tradycyjnie.

Firma stale poprawia ergonomię narzędzi do drukowania 3D, integrując informacje zwrotne od użytkowników końcowych, jednocześnie czyniąc zadania pracowników na linii montażowej lżejszymi, bezpieczniejszymi, powtarzalnymi i dokładniejszymi.

Na przykład dla montera, który musi montować wycieraczki w nowych samochodach wjeżdżających na stację co 45 sekund, jest to ergonomiczny koszmar.

Dlatego Eckhart współpracował z Wuhan Yicheng 3D w celu opracowania przyrządu do drukowania 3D, który znajduje się poza korpusem silnika wycieraczki i pomaga operatorowi poprzez przysysanie narzędzia do przedniej szyby pojazdu.

Stała pozycja stworzona przez nowe urządzenie pozwala monterom konsekwentnie instalować pióra wycieraczek i eliminować wszelkie przeróbki lub problemy z jakością w dalszej kolejności.

4. Więcej rodzajów materiałów

Druk 3D oferuje różnorodne materiały, od plastiku i metalu po gumę i wosk. Wielomateriałowy druk 3D to szybko rozwijający się obszar zainteresowania, łączący materiały w celu stworzenia nowych materiałów o ulepszonych właściwościach mechanicznych. Na przykład, części drukowane w 3D mogą być odporne chemicznie i termicznie lub odporne na promieniowanie UV.

Jednym z najważniejszych efektów osprzętu i osprzętu jest rozwój wysokowydajnych materiałów, takich jak PEKK lub ULTEM oraz materiałów kompozytowych, które mogą tworzyć mocne i lekkie części formy o podwyższonych właściwościach mechanicznych.

5. Popraw wydajność

Drukowanie 3D może pomóc w poprawie wydajności osprzętu i osprzętu, zapewniając prostszy sposób tworzenia nowych i ulepszonych projektów. W przeszłości osiągnięcie tego celu było trudnym zadaniem ze względu na wysiłek i koszty wymagane do wyprodukowania nowych urządzeń produkcyjnych przy użyciu tradycyjnych metod.

AM może dodawać funkcje, takie jak numery seryjne, daty produkcji i inne kluczowe dane, aby usprawnić zarządzanie zapasami i śledzenie.

Komponenty rozdzielone podczas obróbki można ze sobą łączyć podczas druku 3D. Zminimalizuje to przestrzeń międzypłaszczową i niepotrzebne gromadzenie się kurzu i zanieczyszczeń (takich jak narzędzia skrawające).

6. Dostosowywanie

Wreszcie, druk 3D ułatwia tworzenie niestandardowych produktów. W połączeniu z możliwością tworzenia złożonych geometrii, technologia ta może być z łatwością wykorzystana do produkcji złożonych niestandardowych narzędzi, które w innym przypadku byłyby niemożliwe przy użyciu tradycyjnych metod produkcyjnych.

Ford używa wielkoformatowej (1m³) drukarki 3D do produkcji przyrządów i osprzętu

Jeśli liczba detali jest niewielka, koszt produkcji druku 3D jest stosunkowo niski; narzędzia są lżejsze niż tradycyjne metody i szybciej dostosowują się do dodatkowych potrzeb. W porównaniu z kosztami tradycyjnych narzędzi w produkcji konwencjonalnej, każde narzędzie pozwala zaoszczędzić 1,000 euro na drukowaniu i montażu narzędzi pomocniczych, takich jak przyrządy i przyrządy. Od pierwotnej umowy zewnętrznej, obejmującej projektowanie i produkcję, która trwała średnio 10 tygodni, do chwili obecnej nawet skomplikowane mocowania montażowe można wykonać najpóźniej w ciągu 10 dni. Używana dziś przez Forda drukarka Bigrep pro3D ma wielkość 1 metra sześciennego, co pozwala na drukowanie dużych części przemysłowych.

Zaletą druku 3D FDM jest materiał. Duża liczba materiałów eksploatacyjnych i szeroka gama właściwości materiałów zapewniają właściwe rozwiązanie do praktycznych zastosowań. Dzięki tylko jednemu procesowi wytwarzania przyrostowego, sprzęt produkcyjny może sprostać wymaganiom najróżniejszych zastosowań i środowisk operacyjnych.

Zakres materiałów eksploatacyjnych i ich właściwości materiałowych jest prawie nieskończony: wytrzymałość, elastyczność, odporność na ciepło, wytrzymałość, sprężystość i trwałość mieszczą się w zakresie przewidywalnych zmian. W przypadku technologii druku 3D najważniejsza jest możliwość drukowania w jakości i ilości bez utraty właściwości materiału.

Kolejnym kluczowym czynnikiem w korzystaniu z drukarek 3D FDM jest otwarty system materiałów eksploatacyjnych. Narzędzia produkcyjne do druku 3D mogą być indywidualnie dostosowywane do materiałów eksploatacyjnych o różnych właściwościach materiałów pochodzących od różnych producentów materiałów w celu uzyskania odpowiednich zastosowań i produkcji. Ta cecha drukarek 3D jest szczególnie widoczna w sprzęcie produkcyjnym, narzędziach i pomocach montażowych, pokazując potencjał zakłócania procesu wytwarzania przyrostowego i już przyniosła przykładowe zmiany. Zwłaszcza jeśli chodzi o narzędzia montażowe, program aplikacyjny jest nie tylko bardzo zróżnicowany pod względem formy, ale ma również szeroki zakres zastosowań.

Link do tego artykułu:Jakie są zalety narzędzi do drukowania 3D w produkcji przyrządów i osprzętu nad tradycyjnymi metodami wytwarzania?

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Precyzja 3, 4 i 5-osiowa Obróbka CNC usługi dla obróbka aluminium, beryl, stal węglowa, magnez, obróbka tytanu, Inconel, platyna, superstop, acetal, poliwęglan, włókno szklane, grafit i drewno. Zdolne do obróbki części do 98 cali. średnica toczenia. i +/- 0.001 cala tolerancja prostoliniowości. Procesy obejmują frezowanie, toczenie, wiercenie, wytaczanie, gwintowanie, gwintowanie, formowanie, radełkowanie, pogłębianie, pogłębianie, rozwiercanie i cięcie laserowe. Usługi drugorzędne, takie jak montaż, szlifowanie bezkłowe, obróbka cieplna, galwanizacja i spawanie. Prototyp i produkcja od małych do dużych ilości oferowana z maksymalnie 50,000 XNUMX sztuk. Nadaje się do zasilania płynów, pneumatyki, hydrauliki i zawór Aplikacje. Obsługuje przemysł lotniczy, lotniczy, wojskowy, medyczny i obronny. PTJ opracuje strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą Ci osiągnąć swój cel, Zapraszamy do kontaktu z nami ( sprzedaz@pintejin.com ) bezpośrednio do nowego projektu.