4 toepassingen die u moet produceren met additive manufacturing

Dit is een origineel artikel van Snelle straal .

Als mensen denken aan additive manufacturing (AM), is prototypen het eerste waar vaak aan gedacht wordt. Wanneer u snel een ontwerp moet herhalen zonder de beperkingen van traditionele productieruns, werkt AM goed omdat er geen hard gereedschap bij betrokken is, waardoor snelle iteratie mogelijk is.

Maar het zijn niet alleen bedrijven in de prototypingfase van productontwikkeling die baat hebben bij additive manufacturing. Er zijn vier andere specifieke gebruiksscenario's waarbij het argument voor additief bijzonder gemakkelijk te maken is omdat het de traditionele productiemethoden kan overtreffen op het gebied van snelheid, efficiëntie, kwaliteit en kostenbesparingen.

Lage productieruns

Bij traditionele productie moet je eindgebruiksonderdelen in grote volumes produceren om de kosten per eenheid te verlagen. Wanneer u onderdelen maakt in de orde van grootte van tien- of honderdduizenden, is het vaak logisch om legacy-processen te gebruiken. Maar wat gebeurt er als u van plan bent een productierun te hebben die in de honderden of duizenden loopt? Traditionele productie is misschien niet haalbaar vanwege de hoge kapitaalkosten.

Neem bijvoorbeeld spuitgieten. Typische gereedschapskosten kunnen $ 20 tot 110K bedragen voordat u zelfs maar in productie gaat. Maar met AM zijn er geen kapitaaluitgaven nodig voor gereedschap, zodat u de productie van onderdelen kunt opschalen om precies aan de marktvraag te voldoen. Onderdelen kunnen in veel kleinere aantallen worden geproduceerd, zonder minimale bestelhoeveelheden, waardoor u de productiekosten kunt verlagen en de voorraad kunt verminderen.

Geconsolideerde delen

Naast economische voordelen heeft AM ook aanzienlijke ontwerpvoordelen voor bepaalde soorten onderdelen die lange tijd als "niet te maken" werden beschouwd, bijvoorbeeld het vervaardigen van complexe onderdelen als afzonderlijke geconsolideerde eenheden. Onderdelen met zeer complexe geometrieën, zoals roosterstructuren, of zelfs bewegende samenstellingen zijn mogelijk met AM. U kunt een onderdeel zo maken dat het precies bij het gebruik past, door te ontwerpen voor functie in vergelijking met de "oude manier" van ontwerpen om te voldoen aan fabricagebeperkingen.

Deze mogelijkheid om vereenvoudigde, efficiëntere onderdeelontwerpen te maken heeft veel voordelen:

• Minder geld uitgegeven aan montage en minder risico op verborgen kosten en projectvertragingen die gepaard kunnen gaan met complexe onderdelen, wat resulteert in lagere totale projectiekosten.
• Minder materiaalgebruik — AM kan vaak tot 70 procent minder materiaal verbruiken.
• Lager risico — minder risico dat een leverancier geen onderdeel meer heeft en minder risico op defecte onderdelen.

Een fabrikant werkte bijvoorbeeld samen met Fast Radius en Carbon® aan het ontwerp van zijn SILQ-stoel, winnaar van de prestigieuze Innovation Award op de NeoCon 2018. Armkappen worden traditioneel als drie afzonderlijke delen vervaardigd en later geassembleerd. Maar de fabrikant en Fast Radius hebben het printen van de armkap mogelijk gemaakt als een aaneengesloten eenheid ontworpen met een roosterstructuur om het materiaalgebruik aanzienlijk te verminderen.

Onderdelen die moeten worden aangepast

Dit bedrijf profiteerde ook van een ander voordeel van additieve fabricage bij het ontwerp van de SILQ-stoelarmdop:de mogelijkheid om ontwerpelementen snel en op zeer kleine schaal aan te passen. Zakelijke klanten kunnen de armkappen op de stoelen die ze bestellen personaliseren door de structuur te veranderen, een logo toe te voegen of variabele serienummers op te nemen.

Zonder de kosten en tijdsbeperkingen van de initiële tooling, kunnen ontwerpen worden aangepast aan specifieke onderdeeltoepassingen of consumentenbehoeften, tot aan de enkele eenheid. Dit maakt het zeer nuttig voor het aanpassen van zowel functionaliteit als esthetische behandeling, inclusief branding. Aangezien meer dan driekwart van de consumenten bereid is 10 procent meer te betalen voor op maat gemaakte meubels, biedt deze mogelijkheid om stukken tot een enkele eenheid te personaliseren, bedrijven een extra voorsprong op de markt.

Kleine onderdelen

Kleinere componenten — ongeveer zo groot als een softbal of kleiner — zijn bijzonder efficiënt om met AM te produceren bij zeer lage volumes. En terwijl u de productie van zeer kleine onderdelen opschaalt, ziet u duizenden of soms tienduizenden break-even-curves ten opzichte van traditioneel spuitgieten. Voor kleine plastic onderdelen ter grootte van een pingpongbal of minder heeft het vaak weinig economische zin om volledig gebruik te maken van traditionele productie.

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. Dit medische apparaat maakt gebruik van elektrische patroonherkenning om mensen die hun bovenste ledematen hebben verloren in staat te stellen de bewegingen in hun prothetische armen volledig te beheersen.

Twee van de onderdelen die integraal deel uitmaken van het systeem zijn de kalibratieknop en blikpluggen, beide erg klein, met ingewikkelde details, waaronder een specifieke textuurafwerking die de knop nodig heeft voor nauwkeurige gebruikersinteractie. Door additieve fabricage te gebruiken om deze onderdelen te maken, staat het ontwerp onder expliciete controle en is de doorvoer nog steeds indrukwekkend:135 knoppen (11x11x5,5 mm) in 35 minuten en 848 blikjespluggen (1,75 × 5,2 × 3,2 mm) in 23 minuten.

Als een van de bovenstaande scenario's zinvol is voor uw productiebehoeften, is het tijd om additieve fabricage te overwegen. Laten we het hebben over hoe u uw productieprocessen kunt verfijnen en de kwaliteit en het resultaat van uw onderdelen kunt verbeteren.

Lees de origineel artikel.

Solliciteer om voorop te lopen op het gebied van automatiseringstechnologie om productiviteits- en innovatie-uitdagingen op te lossen.

Gefinancierd via het I-SMART-programma, zullen 80 bedrijven worden gekozen om automatiseringstechnologieën te identificeren, aan te passen en te implementeren - en kernsterkten op te bouwen die hen in staat zullen stellen nog sterker uit de pandemie te herstellen. Afhankelijk van uw geïdentificeerde behoeften en prioriteiten kan uw bedrijf het volgende ontvangen:

• Businesscase voor robotica en flexibele automatiseringstechnologieën
• Routekaart voor implementatie van technologie
• Services voor leveranciersselectie
• Implementatie en procesdiensten
• Algemeen projectbeheer