![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Новини автомобілебудування.
Jan. 24th, 2022 01:10 pmhttps://www.notebookcheck.net/3D-printing-of-cheaper-lighter-metal-car-parts-made-viable-by-Fraunhofer-researchers.595076.0.html
"3D-друк більш дешевих і легких металевих деталей автомобіля, створений дослідниками Фраунгофера
Дослідникам з Fraunhofer IAPT, однієї з провідних наукових установ у сфері адитивного виробництва, вдалося зробити 3D-друк автомобільних деталей у великих кількостях життєздатною альтернативою традиційним методам. Поетапна оптимізація привела до того, що дверні петлі автомобіля легші та дешевші, ніж їх фрезеровані аналоги.
У тому, що може бути передвісником того, що відбудеться в індустрії виробництва автомобілів із важкими ресурсами, металева автомобільна частина була створена за допомогою методу 3D-друку, що зробило його набагато дешевшим, ніж традиційний процес фрезерування. Дослідникам з Інституту Фраунгофера – ви знаєте, той, який дав нам перший надрукований на 3D-принтері протез ока, який було встановлено в лунки пацієнтів, – вдалося надрукувати петлю дверей автомобіля, яка виявилася на 50% дешевшою і на 35% легшою за його подрібнений еквівалент.
Щоб досягти цих захоплюючих переваг, дослідники Фраунгофера використали власне програмне забезпечення 3D Spark - інструмент аналізу бази даних деталей, керований штучним інтелектом, - щоб визначити найбільш підходящі для 3D-друку з так званими деталями аддитивного виробництва (AM). Поки що 3D-друк автомобільних компонентів зазвичай робили, коли щось потрібно було пристосувати до індивідуальних кузовів або стилю водія, або в дуже обмежених кількостях для гонок і суперкарів. Використання 3D-друку обмежується виключно невеликими обсягами автомобільних деталей, головним чином через витрати порівняно з традиційними методами масового виробництва.
Однак аналітичний підхід Фраунгофера спочатку визначив деталь, придатну для адитивного виробництва, а потім спробував оптимізувати структуру витрат на кожному кроці, починаючи з орієнтації деталі, отже, необхідні опорні конструкції:
На наступному кроці структура шарніра була оптимізована цілеспрямовано, використовуючи одну з переваг адитивного виробництва, оскільки воно дає змогу створювати абсолютно нові геометрії компонентів. Це надало компоненту базову форму, яка містила матеріал лише там, де цього вимагав змодельований потік сили. Загалом це зменшило вагу дверної петлі на 35%. А через менші вимоги до матеріалів та менший час друку, витрати порівняно з 3D-друком без структурної оптимізації знизилися ще на 20%.
Будь-яка опорна конструкція, яку не потрібно знімати, заощаджує час і, таким чином, уникає частини значних витрат, понесених на етапі постобробки, що дуже ручна. Зменшення кількості опорних конструкцій у проектуванні також позитивно впливає на час виготовлення та потреби в матеріалах, що знову знижує витрати на 10%. Умілий вибір оптимального металевого порошкового матеріалу з все більш широкого портфоліо матеріалів для 3D-друку дозволяє знизити витрати ще на 10%.
Налаштування параметрів процесу AM надає додаткові способи зниження витрат. Наприклад, більша товщина шару під час друку, оптимізація параметрів процесу та деформація профілю лазерного променя значно скорочують час побудови. Незважаючи на те, що це призводить до незначної втрати якості деталей (хоча все ще перевершує якість литих деталей), це дозволяє знизити витрати на друк ще на 15%. Оптимізація використання машини шляхом розміщення та, за необхідності, штабелювання в зоні будівництва, призводить до подальшої економії коштів на 10%.
Загалом, поетапна оптимізація витрат дозволила Фраунгоферу надрукувати на 3D-друкі металеву автомобільну деталь, яка коштує всього 20% від тієї, що вона мала б без процесу аналізу адитивного виробництва. « Оптимізація орієнтації та топології, а також оптимізація підтримки становлять 45% », – каже Фраунгофер, а « Оптимізований вибір матеріалу, параметри швидкості та максимізація робочого навантаження в процесі AM зменшують витрати ще на 35% », таким чином демонструючи, що підходить автомобіль, надрукований на 3D-принтері. частини можна виготовити лише за п’яту частину витрат, пов’язаних з цим. Це зробило дверну петлю спортивного автомобіля не тільки набагато легше та естетично приємніше, ніж її фрезерована аналогія, але й удвоє її вартість, що відкриває шлях до значно більших партій автомобільних деталей, які в майбутньому можна буде виробляти за допомогою 3D-друку."
"3D-друк більш дешевих і легких металевих деталей автомобіля, створений дослідниками Фраунгофера
Дослідникам з Fraunhofer IAPT, однієї з провідних наукових установ у сфері адитивного виробництва, вдалося зробити 3D-друк автомобільних деталей у великих кількостях життєздатною альтернативою традиційним методам. Поетапна оптимізація привела до того, що дверні петлі автомобіля легші та дешевші, ніж їх фрезеровані аналоги.
У тому, що може бути передвісником того, що відбудеться в індустрії виробництва автомобілів із важкими ресурсами, металева автомобільна частина була створена за допомогою методу 3D-друку, що зробило його набагато дешевшим, ніж традиційний процес фрезерування. Дослідникам з Інституту Фраунгофера – ви знаєте, той, який дав нам перший надрукований на 3D-принтері протез ока, який було встановлено в лунки пацієнтів, – вдалося надрукувати петлю дверей автомобіля, яка виявилася на 50% дешевшою і на 35% легшою за його подрібнений еквівалент.
Щоб досягти цих захоплюючих переваг, дослідники Фраунгофера використали власне програмне забезпечення 3D Spark - інструмент аналізу бази даних деталей, керований штучним інтелектом, - щоб визначити найбільш підходящі для 3D-друку з так званими деталями аддитивного виробництва (AM). Поки що 3D-друк автомобільних компонентів зазвичай робили, коли щось потрібно було пристосувати до індивідуальних кузовів або стилю водія, або в дуже обмежених кількостях для гонок і суперкарів. Використання 3D-друку обмежується виключно невеликими обсягами автомобільних деталей, головним чином через витрати порівняно з традиційними методами масового виробництва.
Однак аналітичний підхід Фраунгофера спочатку визначив деталь, придатну для адитивного виробництва, а потім спробував оптимізувати структуру витрат на кожному кроці, починаючи з орієнтації деталі, отже, необхідні опорні конструкції:
На наступному кроці структура шарніра була оптимізована цілеспрямовано, використовуючи одну з переваг адитивного виробництва, оскільки воно дає змогу створювати абсолютно нові геометрії компонентів. Це надало компоненту базову форму, яка містила матеріал лише там, де цього вимагав змодельований потік сили. Загалом це зменшило вагу дверної петлі на 35%. А через менші вимоги до матеріалів та менший час друку, витрати порівняно з 3D-друком без структурної оптимізації знизилися ще на 20%.
Будь-яка опорна конструкція, яку не потрібно знімати, заощаджує час і, таким чином, уникає частини значних витрат, понесених на етапі постобробки, що дуже ручна. Зменшення кількості опорних конструкцій у проектуванні також позитивно впливає на час виготовлення та потреби в матеріалах, що знову знижує витрати на 10%. Умілий вибір оптимального металевого порошкового матеріалу з все більш широкого портфоліо матеріалів для 3D-друку дозволяє знизити витрати ще на 10%.
Налаштування параметрів процесу AM надає додаткові способи зниження витрат. Наприклад, більша товщина шару під час друку, оптимізація параметрів процесу та деформація профілю лазерного променя значно скорочують час побудови. Незважаючи на те, що це призводить до незначної втрати якості деталей (хоча все ще перевершує якість литих деталей), це дозволяє знизити витрати на друк ще на 15%. Оптимізація використання машини шляхом розміщення та, за необхідності, штабелювання в зоні будівництва, призводить до подальшої економії коштів на 10%.
Загалом, поетапна оптимізація витрат дозволила Фраунгоферу надрукувати на 3D-друкі металеву автомобільну деталь, яка коштує всього 20% від тієї, що вона мала б без процесу аналізу адитивного виробництва. « Оптимізація орієнтації та топології, а також оптимізація підтримки становлять 45% », – каже Фраунгофер, а « Оптимізований вибір матеріалу, параметри швидкості та максимізація робочого навантаження в процесі AM зменшують витрати ще на 35% », таким чином демонструючи, що підходить автомобіль, надрукований на 3D-принтері. частини можна виготовити лише за п’яту частину витрат, пов’язаних з цим. Це зробило дверну петлю спортивного автомобіля не тільки набагато легше та естетично приємніше, ніж її фрезерована аналогія, але й удвоє її вартість, що відкриває шлях до значно більших партій автомобільних деталей, які в майбутньому можна буде виробляти за допомогою 3D-друку."
