Prípadové štúdie pre vývoj a prototypovanie

Ako dokážete pomocou 3D tlače šetriť náklady, skracovať výrobný čas alebo inovovať? V tomto článku sa zameriame na prípadové štúdie z praxe a využitie aditívnych technológií. Prípadová štúdia 1   prevodový mechanizmus galvanizačnej linky Východiskový stav a definícia zadania V galvanizačnej linke s ročníkom výroby 50.-60. rokov minulého storočia, kde už neexistujú pôvodné náhradné diely dochádza k rýchlemu opotrebeniu prevodového mechanizmu. Tento mechanizmus je koncipovaný na klznom trení plastového púzdra a náboja. Ako základný materiál je použitý polypropylén a teflón, keďže mechanizmus je ponorený v chemickej vani galvanizačnej linky, a teda kovové časti nemôže byť použité. V súčasnosti je tento mechanizmus zadávaný pre externú výrobu v zahraničí, ako výroba neoriginálneho náhradného dielu, pričom jeho životnosť je rádovo v týždňoch. Cieľom je nahradiť pôvodný mechanizmus inovovaným riešením s dlhšou životnosťou. Vývoj a prototypovanie Pri vývoji sa uvažovalo s predpokladom nahradiť klzné trenie, ktoré produkuje vysoké teplote a znižuje životnosť mechanizmu, za valivé trenie. Ložiská s oceľovými guličkami a klietkami však taktiež nemôžu byť použité. Preto naše inovatívne riešenie integruje prevodový mechanizmus priamo do zostavy, ktorá je vyrobená nerozberateľným spojením z plastu 3D tlačou. Tento unikátny mechanizmus je vyrobiteľný len aditívnymi technológiami, pričom rieši základný problém zadania nízku životnosť a vysoké trenie. Po vyrobení prototypovej sady sme optimalizovali vôle v uložení a tolerancie mechanizmu a vyrobili rôzne vzorky z viacerých materiálov pre finálne otestovanie v prevádzke. Uvedenie do malosériovej výroby V súčasnosti stále prebieha testovanie, nakoľko sa jedná o dlhodobý proces merania živnostnosti a spoľahlivosti mechanizmu. Po finálnom potvrdení sme však schopní dodať vyše 50 ks mechanizmov v horizonte 5. pracovných dní, čo pokryje predpokladanú ročnú spotrebu, vrátane náhradných mechanizmov. Navyše, vieme vyrábať bez akéhokoľvek množstevného obmedzenia, teda dodať aj jednotky kusov, v prípade potreby aj expresne do 24. hodín, keďže sa jedná o kľúčový prvok celej galvanizačnej linky. Zhodnotenie prípadovej štúdie Využitím možností aditívneho dizajnu s minimom výrobných obmedzení, sme vyvinuli inovatívne riešenie pre kritický diel prevodového mechanizmu. 3D tlačou bolo možné vyrobiť prototypy, ale takisto aj ekonomicky a v krátkom čase pokryť potreby malosériovej výroby bez nutnosti akýchkoveľvek ďalších technológií alebo nástrojov. Prípadová štúdia 2   prípravky do výroby na mieru Východiskový stav a definícia zadania Zadanie bolo vyvinúť, overiť funkčnosť a vyrobiť menšiu sériu ohýbacích prípravkov, určených na hlinikové rúry, aby bol kompaktný a ľahký. Obrovský potenciál 3D tlače, ktorý je doposiaľ využitý len v malej miere sú práve prípravky do výroby či už obrábacie, fixačné, meracie a pod. Práve s vývojom nových materiálov, ktoré sú extrémne tuhé a pevné sa oblasť tohto využitia presúva rýchlo do praxe vo výrobných firmách. Jedná sa prevažne o materiály, ktoré sú kompozitné s prímesou uhlíkových alebo sklených vlákien. Tie dodajú potrebnú tuhosť a rozmerovú stabilitu. Príprava geometrie Na základe zadania sme mali jednoznačnú informáciu o základných rozmeroch prípravku, kde sme postupným modelovaním v CAD systéme vytvorili najprv funkčné plochy a tie prepojili do jednotného celku, pre jeho ohľahčenie a súčasnej aj vyrobiteľnosť pre vybranú technológiu. Prototypovanie a malosériová výroba Keďže model sme optimalizovali pre vybranú technológiu 3D tlače, výroba prototypu bola dokončená do 12 hodín. Prípravok prešiel testom ohybánia rúr a po potvrdení zo strany zákazníka sme vyrobili ďalšie kusy. Zhodnotenie prípadovej štúdie Využili sme potenciál aditívnej výroby už pri samotnom návrhu geometrie, čo nám umožnilo vo výsledku znížiť výrobné náklady a skrátiť rýchlosť dodania. Tým, že bol model technologicky optimalizovaný, dosiahli sme požiadavky kladené na prípravok, a to kompaktnosť a nízka hmotnosť. Pre násobne vyššiu pevnosť sa používa vystuženie na špeciálnych dvojhlavových 3D tlačiarňach, kde okrem vystuženej tlačovej struny je v určitých vrstvách teleso vystužené kontinuálnymi uhlíkovými, sklenými alebo kevlarovými vláknami.  Tie dokážu pevnosť a tuhosť telesa zvýšiť až 20-násobne. Výrobok vystužený kontinuálnymi uhlíkovými vláknami tak má pevnosť v ťahu až 800 MPa, pričom pevnosť v ohybe je 540 MPa. V porovnaní s hliníkom 6061 majú tieto výrobky o 50% vyšší pomer pevnosti v ohybe k hmotnosti a má až o 3-násobne vyššiu pevnosť v ťahu. Prípadová štúdia 3   zlepšenie chladenia vstrekovacej formy Východiskový stav a definícia zadania Zadanie bolo navrhnúť geometriu interných chladiacich kanálov pre existujúcu vstrekovaciu formu, za účelom zvýšenia kvality vstreku a hlavne produktivity výrobného procesu pre vysokých sériách. Vývoj Vzhľadom na to, že konvenčný spôsob výroby chladiacich kanálov formy spočíva vo vŕtaní priamych kanálov a ich zaslepením, nie je možné principiálne dosiahnuť rovnomerné chladenie na tvarovo zložitej viac násobnej forme. Preto sme zvolili aditívny spôsob výroby 3D tlačou kovu technológiou SLM/DMLS spekaním nástrojovej ocelej laserom, kde máme výrazne väčšiu slobodu v projektovaní a výrobe, a teda vieme navrhnúť ľubovoľný prierez a tvar chladiacich kanálov. Zhodnotenie prípadovej štúdie Vzhľadom na nižšie presnosti aditívnych technológií rádovo v desatinách mm, sme navrhli formu s prídavkami pre konvenčné opracovanie funkčných plôch. Jedinou pridanou hodnotou aditívnej výroby bola v tomto projekte tvarová interná geometria, iným spôsobom nevyrobiteľná. Polototovar vložky formy bol vyrobený z nástrojovej ocele a kalený na 52 54 HRC. Zvolením optimálnej polohy týchto kanálov sme dosiahli zvýšenie efektivity výroby a celkovo zlepšenie procesu vstrekovania. Prípadová štúdia 4   vývoj a výroba samozhášavých krabičiek pre elektroniku Východiskový stav a definícia zadania Zadanie spočívalo v návrhu, výrobe prototypu a následnej série krabičiek pre elektroniku podľa dodaného plošného spoja.  Podmienkou tohto projektu bolo použiť cerfitikovaný materiál pre normu UL 94-V0, ktorá predpisuje úroveň samozhášavosti. Príprava geometrie a prototypovanie Bolo pripravených niekoľko dizajnových variácií, ktoré sme klientovi predložili vo forme vizualizácií na spripomienkovanie ešte pred samostnou výrobou. Po vybraní vhodnej varianty sme zapracovali technologické prvky pre zvolenú technológiu 3D tlače FDM a vyrobili prototyp. Výrobok má vonkajšie rozmery (D x Š x H) 145 x 54 x 28 mm. Návrh bol koncipovaný tak, aby vstavané zácvaky zapadli do lôžok protikusu a teda fixne držali obe časti skrinky. Súčasne je možné ich aj jednoducho rozložiť. Plošný spoj sa uchytil pomocou 4 skrutiek a otvorov v plošnom spoji. Zhodnotenie prípadovej štúdie Vo výsledku sa jedná o funkčný diel, ktorý je certifikovaný pre UL 94-V0, je ľahký a samotná výroba je pružná a prispôsobená aktuálnemu dopytu. A to bez nutnosti výroby foriem alebo naskladnenia veľkého množstva kusov. Prípadová štúdia 5   reverzné inžinierstvo a výroba voskového modelu Východiskový stav a definícia zadania Klient disponoval fyzickým dielom, z ktorého potreboval realizovať ďalšie repliky. Jednalo sa o tvarovú prírubu bez akejkoľvek technickej dokumentácie alebo 3D modelov. Cieľom zadania bolo vytvoriť pozitív formy z vosku, ktorý bude určený na odlievanie a následné strojové opracovanie otvorov a kritických plôch. Reverzné inžinierstvo Keďže sa jedná o tvarovo zložitú gemetriu, pre presné zachytenie tvarov sme začali s 3D skenovaním. Potom sme pokračovali v reverznom inžinierstve parametrickým modelovaním v CAD systéme, aby sme dosiahli požadovaný tvar s jednoznačne definovanými plochami a rozmermi. Do dielu boli zakomponované technologické prvky a prídavky na vybrané plochy. Prototypovanie a malosériová výroba Po dokončení modelovania sme začali s detailnou výrobou z materiálu na báze vyplaviteľného vosku, ktorý je špecialne určený pre výrobu foriem, nakoľko je možné jednoduché vyplavenie tohto materiálu pri teplote cca 270°C s takmer nulovým vnikom popola. Po úspešnom otestovaní prototypu sme vyrobili rádovo jednotky ďalších kusov pre výrobu ďalších foriem. Zhodnotenie prípadovej štúdie Pomocou nástrojov reverzného inžinierstva sme pripravili potrebný 3D model, určený pre výrobu voskového modelu. Výhodou je, že celý tento proces je relatívne rýchly a nenáročný na nástroje a strojové vybanie. Celý projekt sme realizovali do 4. pracovných dní od prevzatia pôvodnej fyzickej vzorky až po dodanie požadovaného počtu voskových modelov, pričom sme dosiahli aj významných finančných úspor v porovnaní s kompletným strojným opracovaním dielu. Ak si nie ste istí, či práve Vám môžeme pomôcť, neváhajte nás kontaktovať a radi Vám bezplatne poradíme. The post Prípadové štúdie pre vývoj a prototypovanie appeared first on Stepanek3D.

prejsť na článok

Prípadové šúdie pre funkčné diely

Sasn 3D tla umouje v mnohch prpadoch vyrba finlne funkn diely v dostatonej presnosti s dostatonmi mechanickmi vlastnosami, The post Prípadové šúdie pre funkčné diely appeared first on Stepanek3D.

prejsť na článok

Prípadové šúdie pre sériovú výrobu

V rmci prunho dodania nich sri od stoviek po tiscky kusov s tieto projekty ukkou toho, ako 3D tla umouje vemi flexibilne reagova na potreby trhu. The post Prípadové šúdie pre sériovú výrobu appeared first on Stepanek3D.

prejsť na článok

10% zľava na produkty BCN3D [akciová ponuka]

Získajte špičkové riešenie pre Váš vývoj, prototypovanie a priamu produkciu 3D tlačou teraz s 10% zvýhodnením. BCN3D tlačiarne radu Epsilon sú výkonné profesionálne 3D tlačiarne pre industriálny sektor, ktoré umožňujú 3D tlač obrovských dielov z priemysel

prejsť na článok

Vývoj webu pre personálnu agentúru: 5 tipov, na čo nezabudnúť

Viete, aké kľúčové prvky by nemali chýbať na webe personálnej agentúry? Ide napríklad o mzdové kalkulačky, ktoré sú užitočným nástrojom pre uchádzačov, newsletter, vďaka ktorému si vás uchádzači o zamestnanie zapamätajú a CV builder, ktorý zjednodušuje pr

prejsť na článok

Automobilový priemysel a 3D tlač

Automobilový priemysel je ďalšou oblasťou, kde 3D tlač prináša množstvo možností a využití. Tu je niekoľko príkladov:Prototypovanie: 3D tlač môže byť použitá na výrobu prototypov nových dielov alebo celých vozidiel. To zjednodušuje proces vývoja nových vo

prejsť na článok