Innovatie Ontgrendelen: Hoe Kleine Fabrikanten Profiteren van Additieve Productie

Door: Dave Pierson

"Ik heb gehoord dat additieve productie de sleutel is om innovatie in onze industrie te drijven, maar hoe levert het echt waarde?"

"We hebben naar enkele additieve productiemachines gekeken, maar hoe kunnen we de kosten rechtvaardigen als we proberen onze kapitaaluitgaven te elimineren?"

"Is additieve productie de investering waard?"

Ik krijg vragen als deze elke keer dat ik additieve productieconferenties voor kleine en middelgrote fabrikanten (KMF) host of bijwoon via het MEP National Network™. Als Senior Productontwikkeling Ingenieur bij MAGNET, onderdeel van de Ohio Manufacturing Extension Partnership (MEP), is mijn doel om KMF's en andere MEP Centra te educeren over hoe additieve productie kleine bedrijven kan helpen concurreren met grotere industriële spelers.

Ik doe dit, deels, vanwege Ohio MEP's deelname aan een 2017 NIST MEP toekenning aan Pennsylvania MEP om te partneren met America Makes, het Manufacturing USA Instituut gericht op additieve productie. Dit Instituut werkt met industrie, academie, overheid, en non-overheidsorganisaties om te innoveren en additieve productie en 3D-printen te versnellen om de VS wereldwijde productiecompetitiviteit te vergroten, en door ons partnerschap helpt Ohio MEP MEP Centra en KMF's met het adopteren van additieve productiestrategieën, inclusief begeleiding over ROI-voordelen en betaalbare opties voor apparatuuraankopen.

Wat is nou het grote ding over additieve productie?

Additieve productie is de volgende stap voor diegene die al bekend zijn met driedimensionale (3D) CAD-technologie. In essentie is 3D CAD fundamenteel voor het benutten van additieve productie. Eenmaal u de kerncompetenties van 3D CAD onder de knie hebt, bent u klaar om over te stappen op additieve productie.

Manieren waarop Kleinere Fabrikanten ROI Halen van Additieve Productie

Oorspronkelijk ontwikkeld door MIT

, voegt additieve productie laag op laag materialen toe om een 3D-object of onderdeel te "printen". Deze onderdelen kunnen gecreëerd worden uit een verscheidenheid aan materialen, inclusief kunststoffen, metalen, keramiek, of beton.

Additieve productie kan significante ROI bieden aan KMF's door hen te helpen:

• Hun industriële toolingprocessen verbeteren
• Meer hoogwaardige, lage-serie onderdelen produceren
• Hoog gecustomiseerde producten creëren voor hun industrie en hun klanten

Deze technologie stelt fabrikanten ook in staat om meer kosteneffectief prototypen te maken voor R&D-processen. Additieve productie kan gebruikerservaringen snel en efficiënt destilleren in een mockup, zodat fabrikanten een 3D-geprint prototype kunnen produceren en evalueren. Herhaalde feedbackcycli kunnen meer ideeën opleveren voor meer waarde-toevoegende onderdelen.

Luchtvaart- en medische fabrikanten zien al de ROI-voordelen van additieve productie. Vandaag de dag gebruikt een groeiend aantal kleinere fabrikanten het om over te stappen op een meer digitale voorraad, waar u 40 onderdelen kunt ondersteunen die elk verschillende SKU's hebben vs. vijfduizend onderdelen met dezelfde SKU.

Stel u bent een bedrijf dat zandgieten of specialistische gereedschappen produceert. Ik help bedrijven als deze te leren hoe ze additieve productie kunnen gebruiken om die onderdelen in een paar weken te printen, in plaats van maanden. Met minder levertijd nodig om onderdelen te creëren, is het makkelijker om over te stappen op een digitale voorraad.

Strategisch ingestelde fabrikanten wenden zich tot additieve productie om te concurreren met grotere spelers in hun industrie. Maar de meerderheid van KMF's heeft nog steeds veel vragen over hoe deze technologie echt waarde zal leveren in zowel de korte termijn als voor de lange looptijd.

Hier zijn enkele van de meest voorkomende additieve productievragen die ik van KMF's en andere MEP Centra ontvangen heb.

V: Welke Specifieke Toepassingen Kunnen Profiteren van Additieve Productie?

Gebruikt uw faciliteit injectiegieten? Additieve productie stelt koelkanalen in staat om ontworpen en gebouwd te worden om de vorm van de vorm te volgen, wat de koelprestaties verbetert. Dit proces verlengt de levensduur van de vorm en vermindert afval.

Deze technologie is ook efficiënter voor gewichtsvermindering, met meer materiaalopties beschikbaar, zoals lichte kunststoffen en composieten. Het proces gebruikt ook minder materiaal, terwijl de onderdeelprestaties verbeteren.

Als u momenteel metaalgieten gebruikt, kunt u additieve productie gebruiken om zandvormen en kernen te printen vanuit een CAD-ontwerp zonder de noodzaak voor een patroon of kernbox. In tegenstelling tot typische industriële gietgereedschappen, kan additieve productie de tijd en kosten voor het produceren van vormen en kernen aanzienlijk verminderen.

V: Kan Additieve Productie Levertijd & Productiekosten Besparen?

Additieve productie biedt de mogelijkheid om gecustomiseerde, just-in-time onderdelen te printen. Het vermindert toolontwikkelingstijd en -kosten, met minder materiaal en minder afval. Potentiële gebruiken omvatten vastzetten, leiden, uitlijnen, positioneren, en spannen, alsook eenvoudige "go/no-go" meetschalen om de pasvorm en kwaliteit van componenten te controleren.

De precise aard van additieve productie betekent dat het de tijdsbesparing voor de productie van vastzetgereedschappen voor eerste-artikelinspecties dramatisch vergroot. Als resultaat kunnen machinegereedschappen, vastzetten, of meetschalen dan sneller en met minder defecten geproduceerd worden.

Deze technologie verbetert ook de mogelijkheid om coördinatie meetmachine (CMM) inspecties. Orek heeft additieve productie gebruikt om honderden inspectievastzetten voor zijn CMM's te maken. Gemiddeld schat het bedrijf dat het $200 en zes-en-een-half dag bespaart versus het laten frezen van de vastzetten. Door additieve productie te benutten, heeft Oreck vastzetmaken en CMM-programmering van het kritieke pad verwijderd.

V: Kan Additieve Productie Helpen Hoogwaardige Onderdelen Kosten-effectiever te Repareren?

Heeft u hoogwaardige metalen onderdelen die duur zijn om te vervangen? Directed energy deposition (DED) is een specifieke additieve productietoepassing die turbinebladen en andere high-end onderdelen en apparatuur kan repareren door snel materiaal op bestaande onderdelen te depositeren om hun leven te verlengen.

Deze technologie kan ook gecombineerd worden met bestaande CNC-apparatuur. De DED-machinery bouwt het onderdeel en dan freest de CNC-apparatuur het onderdeel af naar de juiste maat en gladheid.

Profiteren van Uw Additieve Productie Hulpbronnen

Er zijn talloze hands-on kansen voor KMF's om meer te leren over additieve productie en hoe deze technologie kleinere fabrikanten kan helpen concurreren in de huidige 3D-gedreven industriële landschap.

Ik zou voorstellen te beginnen met leerevenementen geleverd door de Additive Manufacturing Users Group (AMUG) en de RAPID + TCT Conferentie geproduceerd in partnerschap met SME. SME

helpt fabrikanten innoveren, groeien, en bloeien door productietechnologie te promoten, een bekwame werkkracht te ontwikkelen, en de productie-industrie te verbinden.

Het National Institute of Standards and Technology (NIST) biedt ook meerdere educatieve hulpbronnen op zijn additieve productiedatabase, zoals workshops voor metaal- en polymere-toepassingen.

Bovendien werkt MAGNET momenteel met MIT aan het ontwikkelen van een curriculum voor ongeveer 60 MEP Centrumpersoneel voor online additieve productietraining. Na de training klas, zullen de MEP Centra geëvalueerd worden met betrekking tot hun familiariteit met additieve productietoepassingen.

Het uiteindelijke doel van dit programma is om alle MEP Centra te helpen een succesvolle interface te ontwikkelen tussen KMF's en hun klanten door beter gebruik te maken van beschikbare additieve productiehulpbronnen.

Samen bouwen we een competentie- en capaciteitenrelatie tussen het MEP National Network, KMF's, en hun klanten. De beoogde uitkomst is dat KMF's in staat zullen zijn additieve productie te gebruiken om competitief te blijven niet alleen in één jaar, maar ook in vijf en 10 jaar van nu.

Om het originele artikel te bekijken: https://www.nist.gov/blogs/manufacturing-innovation-blog/how-smaller-manufacturers-can-take-advantage-additive?utm_medium=email&utm_source=marketingcloud&utm_campaign=