Voordelen van additieve fabricage

Additive manufacturing is zo geëvolueerd dat het nu mogelijk is om met metaal te "printen". Voor onderhouds- en reparatieorganisaties omvatten de voordelen van additieve fabricage het potentieel om de voorraad te verminderen, uitvaltijd te voorkomen en afval te verminderen. Hier onderzoeken we de voordelen van 3D-printen ten opzichte van traditionele productie vanuit een onderhouds-/MRO-perspectief.

Basisprincipes van additieve productie

"Additief" verwijst naar het proces van het bouwen van vormen door materiaal stuk voor stuk toe te voegen. Dit type fabricage onderscheidt het van traditionele "subtractieve" bewerkingsprocessen waarbij materiaal wordt weggesneden om de vereiste vorm te creëren.

'3D-printen' wordt vaak gebruikt als synoniem voor 'additive manufacturing', hoewel niet alle additieve processen dezelfde kenmerken hebben als printen. Het 3D printen van polymeren is een vrij volwassen technologie. Hoewel er veel variaties zijn, is het meest gebruikte principe extrusie door een heet mondstuk. Het mondstuk is gemonteerd op een XY-portaal en beweegt over een tafel om een ​​druppel materiaal af te zetten. Om met opeenvolgende lagen omhoog te bouwen, beweegt de tafel naar beneden.

Additieve fabricage met metaalpoeders is een meer recente ontwikkeling. Twee veelgebruikte technologieën zijn poederbedfusie en poederafzetting. Binnen deze categorieën zijn er veel variaties in hoe vormen worden gebouwd.

Bij poederbedfusie wordt een laag metaalpoeder over een tafel verspreid. Vervolgens wordt ofwel een bindmiddelmateriaal geïnjecteerd om de korrels op hun plaats te houden voorafgaand aan het sinteren, ofwel scant een laser over het oppervlak om de korrels in-situ te sinteren. Bij poederafzetting gaat het poeder door een energiestraal om te worden gesinterd terwijl het op het oppervlak wordt aangebracht.

Attracties en voordelen van additieve productie voor MRO

1. Produceer minder afval: Subtractieve fabricagemethoden kunnen tot 90% van het materiaal verwijderen waarmee het begint. Additieve processen gebruiken daarentegen slechts iets meer materiaal dan nodig is in de uiteindelijke vorm, het extra wordt gebruikt voor ondersteunende structuren. Als meerdere onderdelen in één worden gecombineerd, kan de besparing nog groter zijn. Additive manufacturing bespaart ook energie in vergelijking met subtractieve processen; snijden van metaal wordt vermeden, net als transport door een productiefaciliteit.

2. Verlaag uw kosten: Vroege additieve machines waren traag, duur en hadden een beperkt werkbereik. Naarmate de technologie volwassener werd, zijn de machines groter en sneller geworden en zijn de prijzen gedaald, waardoor het een betaalbaar alternatief is voor traditionele productiemethoden voor onderdelen.
3. Verkort de reparatietijd: Als een vervangend onderdeel niet op voorraad is en besteld moet worden, kan het soms dagen duren voordat het aankomt. Dat is de tijd waarin een machine kan uitvallen, misschien de productie stopzet of het gebruik van duurdere productiemethoden vereist. 3D-printen van een vervangend onderdeel kan de apparatuur in minder tijd weer aan de praat krijgen. Zelfs als het afgedrukte onderdeel geen exacte replica is, moet het alleen functioneren totdat de fabrieksvervanging beschikbaar is.
4. Voorraad verminderen: Een grote voorraad reserveonderdelen beschermt tegen langdurige stilstand van de machine als gevolg van het niet beschikbaar zijn van belangrijke onderdelen. Voorraad vereist echter ruimte, legt contanten vast en kan verslechteren of verouderd raken. Als u onderdelen op aanvraag kunt 'printen', hoeft het magazijn niet langer essentiële, traag bewegende artikelen op voorraad te houden.
5. Verleng de levensduur van de apparatuur: Het is vaak moeilijk om vervangende onderdelen te vinden voor oudere productieapparatuur. Dit komt omdat fabrikanten a) hun producten updaten en stoppen met het leveren van vervangende onderdelen voor oudere modellen, en b) worden overgenomen of failliet gaan. In extreme gevallen kan de enige optie zijn om nieuwe machines te kopen, ook al heeft de oude apparatuur nog een lange levensduur. 3D-printen biedt hier een oplossing voor. Als er een CAD-model beschikbaar is of kan worden gemaakt, kunt u gewoon 'afdrukken', een kopie van het onderdeel afmaken en installeren.

Additieve productie kan uw productieproblemen oplossen

Er zijn veel voordelen van 3D-printen in productie. Hoewel het soms wordt gezien als een nieuwe manier om productieonderdelen te maken, is het ook een waardevol hulpmiddel. Grijpers en opspanningen zijn voorbeelden van productiehulpmiddelen en tooling die steeds vaker via additieve processen worden gemaakt. Als ze van plastic zijn gemaakt, hebben deze gereedschappen misschien niet de duurzaamheid van metalen equivalenten, maar de tijd die wordt bespaard ten opzichte van gekochte gegoten en/of machinaal bewerkte onderdelen kan dat de moeite waard maken. Met name tijdens de COVID-19-pandemie hebben veel fabrikanten de tijdbesparende voordelen van additive manufacturing ontdekt.

Additieve fabricage is bovendien een waardevol hulpmiddel bij MRO. Veel onderhoudsafdelingen voelen de druk om kosten te besparen en de beschikbaarheid van apparatuur te verhogen en zoeken naar manieren om de effectiviteit van MRO-operaties te verbeteren. In dit opzicht zou additieve fabricage de voorraad reserveonderdelen kunnen verminderen, defecte apparatuur in minder tijd aan de gang krijgen en verspilling van materialen en energie verminderen.

Naast een uitgebreid aanbod aan onderhoudsondersteunende diensten, kan ATS vervangende onderdelen in 3D printen. Dit is een manier om productieonderbrekingen snel op te lossen wanneer OEM-onderdelen niet langer beschikbaar zijn. Neem contact op met ATS voor meer informatie.