Η τεχνολογία πίσω από την επανάληψη του αυτοκινήτου
HP Πολυπληθής Έκχυση Τζετείναι μια διαδικασία βιομηχανικής σκόνης-που παράγει λειτουργικά πολυμερή μέρη με σχεδόν-ισότροπες μηχανικές ιδιότητες. Ταιριάζει ιδιαίτερα στο εύρος όγκου που χρειάζονται πραγματικά οι περισσότερες νεοσύστατες-δεκάδες έως μερικές χιλιάδες κομμάτια.
Ένα λεπτό στρώμα σκόνης νάιλον (συνηθέστερα PA12) απλώνεται σε όλη την πλατφόρμα κατασκευής. Οι κεφαλές εκτύπωσης εκτοξεύονται μέσα για σύντηξη και λεπτομέρεια μόνο εκεί όπου το εξάρτημα πρέπει να στερεοποιηθεί. Οι υπέρυθρες λάμπες λιώνουν στη συνέχεια αυτές τις περιοχές ενώ η γύρω σκόνη παραμένει χαλαρή και λειτουργεί ως φυσικό στήριγμα. Η πλατφόρμα χαμηλώνει, εφαρμόζεται ένα άλλο στρώμα και ο κύκλος συνεχίζεται μέχρι να ολοκληρωθεί η γεωμετρία.
Επειδή η πούδρα υποστηρίζει το εξάρτημα, εσωτερικά κανάλια, δικτυωτά πλέγματα, κουμπωτά-προσαρμόζονται και χαμηλώνουν την εκτύπωση χωρίς ξεχωριστές δομές στήριξης. Μετά την κατασκευή, τα μέρη ψύχονται, αποσυσκευάζονται και καθαρίζονται. μπορούν στη συνέχεια να βαφτούν ή να-λευθούν με ατμό. Η αχρησιμοποίητη σκόνη είναι συνήθως επαναχρησιμοποιήσιμη σε ποσοστά περίπου 80 τοις εκατό, γεγονός που διατηρεί το κόστος του υλικού διαχειρίσιμο.
Τα τελειωμένα εξαρτήματα PA12 προσφέρουν συνήθως αντοχή σε εφελκυσμό στα μέσα της δεκαετίας του '40 MPa, σταθερές ιδιότητες προς όλες τις κατευθύνσεις, καλή αντοχή στην κρούση και χημική σταθερότητα που ταιριάζουν σε πολλούς βραχίονες, περιβλήματα, αγωγούς και εσωτερικά ή εξωτερικά εξαρτήματα.
Πώς συγκρίνεται το MJF με το Injection Molding, το SLA και το FDM
Η χύτευση με έγχυση γίνεται οικονομική μόνο όταν το κόστος του καλουπιού κατανεμηθεί σε χιλιάδες πανομοιότυπα μέρη. Οι αλλαγές σχεδιασμού απαιτούν νέα εργαλεία. Το SLA παράγει εξαιρετική λεπτομέρεια επιφάνειας, αλλά οι περισσότερες ρητίνες δεν έχουν την απαιτούμενη σκληρότητα για τη λειτουργική λειτουργία του αυτοκινήτου. Το FDM είναι προσβάσιμο και φθηνό, ωστόσο τα εξαρτήματα είναι ανισότροπα, εμφανίζουν γραμμές στρώματος και χρειάζονται αφαίρεση υποστήριξης.
Το MJF αποφεύγει την κατασκευή εργαλείων, παρέχει ισοτροπικό νάιλον, χειρίζεται πολύπλοκη γεωμετρία χωρίς στηρίγματα και παραμένει{0}}οικονομικό σε χαμηλούς-έως-μέσους όγκους. Αυτός ο συνδυασμός εξηγεί γιατί περισσότερες εταιρείες εκκίνησης οχημάτων και μικρές{4}}παρτίδες αυτοκινητοβιομηχανιών το χρησιμοποιούν τώρα τόσο για λειτουργικά πρωτότυπα όσο και για πραγματική παραγωγή τελικής-χρήσης.
Όπου η τρισδιάστατη εκτύπωση MJF μειώνει το πραγματικό κόστος για τις ομάδες αυτοκινήτων
Η Dundon Motorsports έλαβε μια προσφορά σχεδόν 65.000 $ για ένα καλούπι εισαγωγής-. Η μετάβαση στο HP Jet Fusion PA12 τους επιτρέπει να εκτυπώνουν λειτουργικά αγωνιστικά εξαρτήματα σε ημέρες έως μία εβδομάδα αντί να περιμένουν μήνες, να συνεχίζουν να επαναλαμβάνουν ενώ το αυτοκίνητο ήταν ήδη στην πίστα και να επεκτείνουν τη σειρά προϊόντων τους χωρίς την κεφαλαιουχική δαπάνη εργαλείων.
Τα ίδια οικονομικά στοιχεία εμφανίζονται επανειλημμένα σε εργασίες χαμηλού-όγκου:
Χωρίς επένδυση καλουπιού σημαίνει ότι οι αλλαγές σχεδιασμού κοστίζουν μόνο χρόνο μηχανικής.
Οι ελάχιστες ποσότητες παραγγελιών είναι ουσιαστικά μηδενικές, ταιριάζουν με την πραγματικότητα της κατασκευής ανταλλακτικών αυτοκινήτων χαμηλού όγκου-και αποφεύγοντας τον κίνδυνο αποθέματος.
Η ταχύτητα επανάληψης μειώνει τον αριθμό των ακριβών-αδιέξοδων πρωτοτύπων-που είναι ιδιαίτερα πολύτιμα κατά τη γρήγορη δημιουργία πρωτοτύπων για εκκίνηση αυτοκινήτων.
Τα ανταλλακτικά μπορούν να παραχθούν κατόπιν ζήτησης, εξαλείφοντας την ανάγκη αποθήκευσης εξαρτημάτων ενώ τα σχέδια εξακολουθούν να εξελίσσονται.
Η Blazin Rods παρήγαγε περισσότερα από 75 λειτουργικάΑνταλλακτικά MJFγια ένα μόνο προσαρμοσμένο όχημα υψηλών-επιδόσεων. Ο Waylon Jeffrey, επικεφαλής 3D Design & Engineering στην Blazin Rods, σημείωσε ότι ο συνδυασμός CAD και HP Multi Jet Fusion κατέστησε δυνατή την κατασκευή οχημάτων αυτής της πολυπλοκότητας και ακρίβειας σε λιγότερο από ένα χρόνο. Σε μεγαλύτερη κλίμακα, η General Motors, σε συνεργασία με τις HP και GKN Forecast 3D, παρήγαγε και ολοκλήρωσε 60.000 σφραγίδες για δημοφιλείς αεροτομές SUV σε πέντε εβδομάδες-δείχνοντας ότι η διαδικασία κλιμακώνεται επίσης όταν αυξάνονται οι όγκοι.
Όταν οι απαιτήσεις αντοχής ξεπερνούν το νάιλον
Το Standard MJF είναι μια διαδικασία πολυμερούς βελτιστοποιημένης για μηχανολογικά νάιλον όπως το PA12. Αυτά τα υλικά καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα στηριγμάτων, περιβλημάτων, αγωγών και πολλών κάτω-κουκούλας ή εξωτερικών εξαρτημάτων με ευνοϊκή αναλογία αντοχής-προς-βάρους.
Όταν ένα εξάρτημα απαιτεί πραγματικά μέταλλο-επιπέδου απόδοσης-υψηλού-δομικού βραχίονα φορτίου, χρησιμοποιούνται αντ' αυτού ορισμένα στοιχεία ανάρτησης ή ακραίες εφαρμογές μηχανοκίνητου αθλητισμού{3}}σύντηξη λέιζερ-σύντηξης κρεβατιού ή παρόμοιες μεταλλικές διεργασίες. Τα κράματα τιτανίου επιλέγονται συχνά σε αυτές τις περιπτώσεις λόγω της αντοχής τους-προς-αναλογίας βάρους και της αντοχής τους στη διάβρωση. Πολλοί κατασκευαστές πλήρους-υπηρεσίας λειτουργούν τόσο πολυμερή MJF όσο και μεταλλικά συστήματα, επιτρέποντας στις ομάδες να προμηθεύονται τη σωστή διαδικασία για κάθε εξάρτημα από έναν μόνο συνεργάτη.
Αγορά-Αποτελέσματα ορόφων που έχουν σημασία για τις νεοσύστατες επιχειρήσεις
Η εμπειρία Dundon είναι χαρακτηριστική του προβλήματος εκκίνησης και μικρής-σειράς: σύνθετη γεωμετρία, χαμηλός αναμενόμενος όγκος και τιμές καλουπιών που θα καταναλώνουν μεγάλο μερίδιο του προϋπολογισμού. Το MJF αφαίρεσε το φράγμα εργαλείων και συμπίεσε την ανάπτυξη από τρίμηνα σε ημέρες.
Η Blazin Rods εφάρμοσε την ίδια προσέγγιση σε δεκάδες εξαρτήματα σε μια πλήρως προσαρμοσμένη κατασκευή, χρησιμοποιώντας τη μηχανική συνέπεια του PA12 και την ταχύτητα της διαδικασίας για να παραμείνει σε ένα επιθετικό χρονοδιάγραμμα. Μεγαλύτερα προγράμματα, όπως το έργο GM seal, αποδεικνύουν ότι μόλις επικυρωθεί ένα σχέδιο, η ίδια τεχνολογία μπορεί να προχωρήσει σε παραγωγή μεγαλύτερου-όγκου χωρίς να αλλάξει η βασική ροή εργασίας.
Όταν το MJF έχει νόημα για το έργο σας
Το MJF είναι συνήθως μια ισχυρή πρακτική επιλογή όταν χρειάζεστε λειτουργικά νάιλον εξαρτήματα ή πρωτότυπα που πρέπει να επιβιώσουν από πραγματικές δοκιμές οχημάτων, οι όγκοι βρίσκονται στο χαμηλό-έως-μέσο εύρος, τα σχέδια εξακολουθούν να αλλάζουν συχνά, η σύνθετη γεωμετρία ή η μείωση βάρους είναι σημαντική και η αποφυγή του κόστους μούχλας συν το υπερβολικό απόθεμα αποτελεί προτεραιότητα.
Γίνεται λιγότερο ελκυστικό όταν σταθεροί υψηλοί όγκοι κάνουν τα αποσβεσμένα εργαλεία σαφώς φθηνότερα, το εξάρτημα απαιτεί μέταλλα ή απόδοση θερμοκρασίας εκτός των τρεχουσών δυνατοτήτων PA12 ή απαιτήσεις καλλυντικών και διαστάσεων υπερβαίνουν ό,τι μπορεί να προσφέρει το μετα{1}}επεξεργασμένο MJF (η εξομάλυνση ατμού και η βαφή κλείνουν το κενό για πολλές εφαρμογές).
Επιλογή συνεργάτη MJF που παραδίδει
Τέσσερις πρακτικοί έλεγχοι έχουν τη μεγαλύτερη σημασία:
Πρόσβαση σε γνήσιο HP{0}}συμβατό PA12 με δημοσιευμένα μηχανικά δεδομένα και υψηλή δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης σε σκόνη
Επεξεργασία-στο σπίτι ή αξιόπιστη ανάρτηση-(αφαίρεση σκόνης, ανατίναξη μέσων, βαφή, εξομάλυνση ατμών, ένθετα, επιθεώρηση)
Διαφανείς χρόνοι παράδοσης και χωρητικότητα τόσο για πρωτότυπα όσο και για μικρές σειρές παραγωγής
Σχετική αυτοκινητική ή βιομηχανική εμπειρία συν σαφείς έλεγχοι διαδικασίας
Ένας ικανός συνεργάτης θα ελέγξει επίσης το σχέδιο για δυνατότητα εκτύπωσης, ώστε η γεωμετρία, η αντοχή και το κόστος να παραμείνουν ευθυγραμμισμένα.
Συχνές Ερωτήσεις
Ε: Εξετάζουμε 50–200 βραχίονες ή εξαρτήματα αγωγών-πώς ανταποκρίνεται το κόστος του MJF έναντι της κοπής σε καλούπι;
Α: Σε αυτές τις ποσότητες η διαδρομή MJF είναι σχεδόν πάντα χαμηλότερη επειδή δεν υπάρχουν εργαλεία. Μόλις οι όγκοι μετακινηθούν στο εύρος πολλών-χιλιάδων και ο σχεδιασμός παγώσει, η χύτευση με έγχυση μπορεί να γίνει πιο οικονομική. Οι περισσότεροι πάροχοι υπηρεσιών θα αναφέρουν και τις δύο επιλογές δίπλα-δίπλα για την ίδια γεωμετρία.
Ε: Μπορούν πραγματικά τα ανταλλακτικά PA12 MJF να παραμείνουν σε ένα αυτοκίνητο ως βραχίονες, περιβλήματα ή εσωτερικά εξαρτήματα;
Α: Στην πλειοψηφία αυτών των ρόλων, ναι. Το υλικό προσφέρει σταθερή αντοχή σε εφελκυσμό, σχεδόν-ισότροπη συμπεριφορά, καλή αντοχή στην κρούση και αντοχή στην υγρασία και σε πολλά υγρά αυτοκινήτου. Οι ομάδες εξακολουθούν να επικυρώνουν τα συγκεκριμένα προφίλ φορτίου, θερμοκρασίας και κραδασμών τους, αλλά πολλά πρωτότυπα και ανταλλακτικά παραγωγής λειτουργούν ήδη με επιτυχία σε αυτές τις εφαρμογές-ειδικά στην ταχεία δημιουργία πρωτοτύπων για εκκίνηση αυτοκινήτων και στην κατασκευή ανταλλακτικών αυτοκινήτων χαμηλού{4}}όγκου.
Ε: Μερικά από τα εξαρτήματά μας χρειάζονται μεγαλύτερη αντοχή-μπορεί το ίδιο κατάστημα να εκτυπώσει και τιτάνιο;
Α: Συστήματα πολυμερών MJF εκτύπωσης νάιλον. Το τιτάνιο και άλλα μέταλλα παράγονται σε μηχανές πρόσθετων μετάλλων. Πολλοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν και τις δύο τεχνολογίες, επομένως το πολυμερές και τα μεταλλικά μέρη μπορούν να προμηθεύονται μαζί.
Ε: Πόσος χρόνος χρειάζεται συνήθως για να αποκτήσετε ένα πρώτο σετ πρωτοτύπων αυτοκινήτου;
Α: Τα τυπικά εξαρτήματα PA12 με βασικό φινίρισμα συχνά αποστέλλονται σε λίγες ημέρες έως περίπου μία εβδομάδα μετά την έγκριση του αρχείου. Οι μεγαλύτερες παρτίδες ή το εκτεταμένο φινίρισμα προσθέτουν λίγο χρόνο.
Ξεκινώντας
Στείλτε μερικά αντιπροσωπευτικά αρχεία CAD σε έναν έμπειρο συνεργάτη του MJF. Οι περισσότεροι θα επιστρέψουν μια σαφή σύγκριση κόστους έναντι των εργαλείων, μια σύντομη σχεδίαση-για-σημείωση δυνατότητας εκτύπωσης και την επιλογή παραγγελίας δειγμάτων εξαρτημάτων για φυσική δοκιμή. Αυτή η μεμονωμένη ανταλλαγή συνήθως δείχνει εάν η διαδικασία ταιριάζει με τους τρέχοντες τόμους και το χρονοδιάγραμμα-και πόσο κεφάλαιο και ημερολογιακό χρόνο μπορεί να ελευθερώσει για την επόμενη επανάληψη σχεδιασμού.