Wykorzystanie wytwarzania przyrostowego w jak największym zakresie oznacza zastosowanie nowego podejścia do projektowania W firmie Materialise wierzymy, że optymalizacja projektu jest stałym i kluczowym procesem. Ma ona szczególne znaczenie, gdy część przechodzi z tradycyjnej technologii produkcji na druk 3D, w którym takie same ograniczenia nie mają po prostu miejsca W przypadku tego zacisku pneumatycznego zespół ds. projektowania i usług inżynieryjnych przeprowadził projekt przez wiele etapów rozwoju aż do uzyskania części wyprodukowanej w technologii druku 3D, która kosztuje jedną trzecią ceny oryginału, waży jedną czwartą jego masy oraz nie wymaga montażu. A wszystko przy zastosowaniu tego samego materiału: aluminium.

Przeczytaj więcej na temat druku 3D w metalu

Od frezowania i obróbki skrawaniem…

Na zdjęciu znajduje się zacisk pneumatyczny z wewnętrznymi kanałami powietrznymi widocznymi na płycie przedniej. Gdy projekt ten trafił na biurko zespołu inżynieryjnego Materialise, klient już częściowo zoptymalizował część pod kątem druku 3D. Oryginalna część była produkowana poprzez frezowanie i obróbkę skrawaniem – czyli długi, pracochłonny proces – a projekt ten był przeznaczony do . druku 3D w aluminium. Stalowa płyta, rura oraz ramię łączące miały być następnie montowane ręcznie.

Problem? Projekt był drogi, wymagał zastosowania drogiego materiału oraz ręcznego montażu. Głównym celem naszego zespołu inżynieryjnego było zmniejszenie kosztu. Kolejnym celem była poprawa żywotności zacisku, ponieważ z doświadczeń klientów wynikało, że nieprawidłowe ustawienie części powodowało stopniowe uszkodzenie na przestrzeni czasu.

...do druku 3D w metalu

W przypadku wytwarzania przyrostowego, mówiąc ogólnie, złożoność projektu nie jest czynnikiem wpływającym na koszt. Rozmiar ma znaczenie, ze względu na wykorzystanie materiału. Inżynierowie Materialise najpierw skorzystali z możliwości zastąpienia litej części zacisku cieńszą wersją, wymagającą znacznie mniej materiału. Aby zmniejszyć czas wymaganego montażu ręcznego, zespół włączył rurę łączącą w projekt zacisku. Wbudowane rury nie tylko zmniejszyły koszt, lecz także ograniczyły ryzyko wycieku.

Jednak część nadal mogła być lżejsza i tańsza. Oprócz rozmiaru kolejnym czynnikiem wpływającym na koszt druku 3D w metalu jest konstrukcja wsporcza. Wszelkie niepodparte, „wiszące” elementy mogą się potencjalnie odkształcić podczas lub po wydrukowaniu ze względu na wysokie temperatury, na które część jest narażona w drukarce 3D – jednak popdory zużywają cenny materiał i zwiększają koszty. W ramach kolejnych dwóch wersji projektu inżynierowie Materialise zdecydowali się na projekt w kształcie lejka oraz specjalną orientację na platformie roboczej, która znacząco zmniejszyła wymagane konstrukcje wsporcze: w efekcie powstał zacisk pneumatyczny z aluminium ważący zaledwie 60 gramów, w przeciwieństwie do 237 g oryginału.

A te 60 g obejmuje nowe ramię łączące wbudowane w całościowy projekt, eliminując konieczność montażu ręcznego. Co więcej, zapewnia prawidłowe ustawienie części poprzez eliminację błędu ludzkiego, pomagając dzięki temu wydłużyć żywotność zacisku.

“Dzięki zmniejszeniu wielkości i wbudowanym cechom zdołaliśmy ograniczyć koszty o 70%, bez konieczności montażu. Poprzez przemyślany projekt i inżynierię byliśmy w stanie zaoferować klientowi zacisk pneumatyczny o większej wydajności i prędkości produkcji, przy znacznie niższej cenie.”
Mathieu Cornelis, menedżer ds. klienta w Materialise

Chcesz dowiedzieć się, w jaki sposób Twój projekt może skorzystać na wytwarzaniu przyrostowym?

Jeśli myślisz, że Twoja linia produkcyjna może skorzystać na wytwarzaniu przyrostowym, jednak nie wiesz, od czego zacząć, pozwól nam sobie pomóc. Nasze rozwiązanie 3DP Scan to audyt wytwarzania przyrostowego, przeprowadzany w zakładzie klienta przez inżynierów Materialise. Nasi konsultanci poszukają potencjalnych zastosowań AM i zapewnią pełen raport z tego zakresu.