4 toepassingen die u moet produceren met additive manufacturing

Additieve technologie is het afgelopen decennium snel vooruitgegaan en biedt nieuwe, opwindende productiemogelijkheden voor bedrijven in het industriële landschap.

Als mensen echter denken aan additive manufacturing (AM), dan is een van de toepassingen die meteen in je opkomt prototyping. Wanneer ingenieurs een ontwerp snel moeten herhalen, zonder zich zorgen te hoeven maken over de beperkingen die van toepassing zijn op een traditionele productierun, werkt AM – vaak 3D-printen genoemd – zo goed omdat er geen hard gereedschap voor nodig is, en dus snelle iteratie mogelijk maakt . Hoe efficiënter een prototype kan worden ontwikkeld, hoe sneller een bedrijf kan overgaan op volumeproductie – waar traditionele productiemethoden desgewenst kunnen overnemen.

Maar additieve fabricage omvat veel meer dan prototyping, en het zijn niet alleen bedrijven in de onderzoeks- en ontwikkelingsfase die baat hebben bij het gebruik ervan. Additieve fabricage biedt zelfs aanzienlijke voordelen in een scala aan toepassingen, van het besparen op tijd en materiaal tot het openen van nieuwe ontwerpmogelijkheden.

Toepassingen voor additieve fabricage

Met dat in gedachten, om u te helpen het potentieel van de 3D-printtechnologie te verkennen, bekijken we vier specifieke additive manufacturing-toepassingen en een bijbehorende industriële use-case. Additieve productie heeft een revolutie teweeggebracht in projecten in een spectrum van industrieën, waaronder lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie, consumentengoederen, medische en robotica - en de voorbeelden die we hier belichten laten zien hoe het traditionele productiemethoden overtreft in snelheid, efficiëntie, kwaliteit en kosten.

Laag volume, on-demand onderdelen

Technologie voor additieve productie is uniek gepositioneerd om tegemoet te komen aan de behoeften van on-demand productie in kleine volumes.

Traditionele productiemethoden vereisen vaak grote hoeveelheden bestellingen om de kosten per eenheid te verlagen. Spuitgieten kan bijvoorbeeld gereedschapskosten met zich meebrengen van $ 20.000 tot $ 110.000 voordat een project zelfs maar in productie gaat. Additieve fabricage brengt daarentegen geen kapitaaluitgaven voor gereedschap met zich mee:3D-geprinte onderdelen kunnen in kleine aantallen worden geproduceerd, zonder minimale bestelhoeveelheden, wanneer ze nodig zijn - waardoor u de productiekosten kunt verlagen en de voorraad kunt verminderen.

Dankzij de lage volumevoordelen van AM kan de productie van onderdelen worden geschaald om precies aan de marktvraag te voldoen. Evans Motorsport Performance (EMP) werkte samen met Fast Radius om een ​​aftermarket boutkap te ontwerpen voor de Chevrolet Corvette C8. Oorspronkelijk gemaakt van aluminium, was het onderdeel complex en kostbaar om te produceren, en EMP had een oplossing nodig die productie in kleine volumes met materiaal van autokwaliteit mogelijk maakte. Door gebruik te maken van het Carbon Digital Light Synthesis (DLS)™-printproces en EPX 82 thermoplast, hebben we de gereedschapskosten met $12.000 verlaagd en de productietijd teruggebracht tot een kwestie van dagen. Het onderdeel kan ook worden opgeslagen in ons virtuele magazijn voor on-demand productie.

Enkele geconsolideerde onderdelen

Naast de voordelen van lage productievolumes, biedt additive manufacturing nieuwe mogelijkheden voor onderdelen die voorheen als 'onmaakbaar' werden beschouwd, inclusief consolidatie van afzonderlijke componenten.

Enkele geconsolideerde eenheden hebben de neiging om complexe geometrieën te hebben, zoals roosterstructuren of zelfs bewegende samenstellingen. Additive manufacturing maakt deze onderdelen mogelijk omdat het het mogelijk maakt om een ​​hele assemblage als één onderdeel te printen - in plaats van als meerdere onderdelen die later moeten worden geassembleerd. Consolidatie heeft specifieke voordelen in de sector consumentenproducten, waar de mogelijkheid om vereenvoudigde, efficiëntere onderdeelontwerpen te maken het volgende betekent:

• Minder geld en tijd besteed aan montage.
• Verminderd risico op verborgen kosten en projectvertragingen.
• Lagere materiaalvereisten.
• Lager risico op leveringsproblemen.
• Verlaagd risico op defecte onderdelen.

In een praktijkvoorbeeld van de consolidatievoordelen van additieve fabricage, werkte Fast Radius samen met Steelcase™ aan het ontwerp van zijn hoogwaardige SILQ-bureaustoel, winnaar van de prestigieuze Innovation Award op de NeoCon 2018. De armkappen van de SILQ-stoel werden traditioneel vervaardigd als drie afzonderlijke delen en later geassembleerd - een proces dat de producttijdlijn verlengde. Met behulp van het Carbon Digital Light Synthesis (DLS)™-proces konden we de fabricage van de armkap consolideren in een enkel 3D-geprint onderdeel:een aaneengesloten eenheid ontworpen met een roosterstructuur om het materiaalgebruik en de montagekosten aanzienlijk te verminderen.

Zeer kleine onderdelen

Additive manufacturing is met name handig voor de productie van kleinere componenten, ter grootte van een softbal of kleiner, bij zeer lage volumes.

Wanneer de productie van kleine onderdelen wordt opgeschaald in additive manufacturing, ontstaan ​​vaak snelheids- en kostenvoordelen. In feite is het voor plastic onderdelen ter grootte van een pingpongbal (of kleiner) vaak economischer om additieven te gebruiken in plaats van traditionele productie. De mogelijkheid om kleine onderdelen in lage volumes te produceren kan voordelig zijn in de medische industrie, vooral wanneer die onderdelen moeten worden aangepast voor individueel gebruik, zoals in protheses of implantaten.

Coapt, een in Chicago gevestigd bedrijf dat prothesen voor de bovenste ledematen produceert, schakelde Fast Radius in om de tweede generatie van zijn vlaggenschipproduct te verfijnen:het Coapt COMPLETE CONTROL-systeem, dat elektrische patroonherkenning gebruikt om mensen die hun bovenste ledematen hebben verloren in staat te stellen de beweging in hun prothetische armen. Het innovatieve systeem bestaat uit twee zeer kleine onderdelen:de kalibratieknop en de blikpluggen. Beide onderdelen zijn integraal en de knop heeft een specifieke textuurafwerking die nodig is voor nauwkeurige gebruikersinteractie. Additive manufacturing stelt ons in staat om het ontwerp van de pluggen en de kalibratieknop expliciet onder controle te houden en een indrukwekkende doorvoer te realiseren:met behulp van Carbon DLS™ en HP MJF printers produceerden we 135 knoppen (11 x 11 x 5,5 mm) in 35 minuten, en 848 blikjes pluggen (1,75 x 5,2 x 3,2 mm) in 23 minuten.

Aanpasbare onderdelen

Additive manufacturing biedt ongekende aanpassingsmogelijkheden voor het ontwerpproces.

Zonder de kosten- en tijdsbeperkingen van de initiële gereedschapsvereisten, kunnen ontwerpers 3D-geprinte onderdelen op maat maken voor specifieke toepassingen of consumentenbehoeften - tot een enkele eenheid. De aanpassingsmogelijkheden van additive manufacturing omvatten functionaliteit, esthetiek en branding:unieke elementen kunnen snel en op zeer kleine schaal worden geïntroduceerd en omvatten:

• Nieuwe structurele kenmerken
• Oppervlaktetexturen
• Bedrijfslogo's
• Tekst en ontwerpen
• Variabele serienummers

Als extra bonus blijkt uit onderzoek dat driekwart van de consumenten bereid is tot 20% meer te betalen voor op maat gemaakte producten - wat betekent dat eventuele extra kosten die worden veroorzaakt door unieke ontwerpkeuzes op de lange termijn waarschijnlijk zullen worden beperkt.

Naast het verminderen van materiaalkosten en productietijdlijnen, heeft de mogelijkheid om onderdelen aan te passen aanzienlijke potentiële voordelen in het industriële landschap. In de robotica- en consumentendetailhandel bijvoorbeeld, omdat klanten doorlopende bestellingen plaatsen, zou de 3D-printtechnologie ons in staat stellen om unieke kenmerken, zoals logo's, toe te voegen met een simpele wijziging in het ontwerpbestand. Evenzo kunnen in de tandheelkundige en medische industrie onderdelen, zoals protheses, implantaten of chirurgische geleiders, worden aangepast aan de individuele ontvanger. Aangepaste tandheelkundige trays kunnen bijvoorbeeld worden afgedrukt vanaf een scan om perfect op iemands tanden te passen.

Ontdek Fast Radius 3D-printtoepassingen

Als u de kracht en mogelijkheden van 3D-printtechnologie wilt benutten en de hierboven beschreven toepassingen geschikt zijn voor uw behoeften, is het de moeite waard om uw opties buiten de traditionele productiemethoden te verkennen. Neem vandaag nog contact op met het Fast Radius-team om uw volgende project mogelijk te maken met additive manufacturing.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?