Efektívne využitie nákladov a času vďaka aditívnej výrobe z kovov
Ako rýchlo a cenovo výhodne vyrobiť diely, ktoré musia spĺňať komplexné funkčné a mechanické požiadavky a zároveň spoľahlivo fungovať pri dlhodobom priemyselnom použití.
Rapid manufacturing
Pokiaľ práve vyvíjate nový produkt a potrebujete súčiastku so špecifickou mechanickou funkciou, potom sú pre ďalší postup rozhodujúce dve veci: čas a náklady. Súčiastku potrebujete rýchlo a jej výroba nesmie byť príliš nákladná. To platí pre všetky vývojové oddelenia bez ohľadu na veľkosť firmy. V prípade spoločnosti One Click Metal sú geometrické a mechanické požiadavky na výrobu dielov zložité: súčasť sa používa na stojane, ktorý prešiel testom odolnosti, a funguje ako držiak na pripevnenie motora k ventilu, ktorý je priskrutkovaný otvormi na motore aj ventile. Materiál musí byť tiež veľmi pružný, aby vydržal krútiaci moment motora až 40 Nm.
Protože součástka musí být vhodná pro dlouhodobé průmyslové použití, nestačí vyrobit běžný prototyp. Abychom zajistili spolehlivé použití, musíme myslet o krok napřed směrem k rapid manufacturing. Aby bylo možné rovnoměrně splnit všechny požadavky na součástku a zajistit její trvalé průmyslové využití, bylo nutné předem učinit zásadní rozhodnutí: Který výrobní proces zajistí nejlepší výsledek?
Aditívna výroba kovov zaisťuje efektívne využitie nákladov i času a zároveň poskytuje štandardnú kvalitu komponentov pre dlhodobé použitie.
96% časová úspora oproti tradičnej výrobe
O 23% lacnejšia výroba kovových súčastí
97 % ušetreného materiálu
Súčasť musí odolávať krútiacemu momentu motora, a preto musí mať vysokú pevnosť v ťahu. S tým musia ísť ruka v ruke vlastnosti materiálu.
Michael Volk
vedúci vývojový konštruktér v spoločnosti One Click Metal
Frézovanie alebo 3D tlač?
Konvenčné subtraktívne frézovanie alebo aditívna výroba? Ak porovnáme oba dostupné výrobné postupy a ak ich preskúmame z hľadiska nákladov, času a flexibility dizajnu, zistíme, že pri frézovaní prostredníctvom externého poskytovateľa služieb vznikajú tri hlavné nedostatky.
Čas: Vzhľadom k tomu, že nemáme k dispozícii vlastnú frézku, je nutné povolať externého dodávateľa služieb. Najrýchlejšia dodacia lehota je jeden mesiac. Ak sa dodacia lehota skráti, náklady sa dvojnásobne zvýšia
Náklady: V závislosti na zvolenej dodacej lehote sa náklady na frézovaný diel pohybujú medzi 330 a 620 €. Navyše kvôli obmedzeniam výroby dielov so zložitými geometriami musí byť súčasť vyrobená z niekoľkých dielov, čím sa zvýšia náklady na materiál i celkové náklady.
Dizajn: Vzhľadom na postup frézovania sú možnosti výroby dielov s jemnými geometriami obmedzené. Komponent je tak masívny a horšie prispôsobiteľný, čo sťažuje montáž.
Aditívna výroba na vlastnej 3D tlačiarni MPRINT od spoločnosti One Click Metal ponúka významné výhody oproti frézovaniu.
Čas: Vďaka vlastnej tlačiarni pre 3D tlač kovov nie je spoločnosť One Click Metal závislá na dodacích lehotách externých poskytovateľov služieb a šetrí tak cenný čas.
Náklady: Okrem eliminácie nákladov na externých poskytovateľov služieb môže spoločnosť One Click Metal okamžite recyklovať až 96 % materiálu použitého pri 3D tlači kovov. To znamená, že firma nielen šetrí náklady na materiál, ale aj vďaka aditívnej výrobe volí ekonomickejší variant výrobného postupu.
Dizajn: V rámci projektu sa v roku 2017 podarilo vytvoriť niekoľko nových modelov, ktoré sú určené na spracovanie kovov: Aditívna výroba ponúka optimálnu funkčnú integráciu, pretože vďaka veľkej voľnosti dizajnu pri výrobe sú všetky potrebné technické funkcie zastúpené iba jediným komponentom.
3D tlačiareň MPRINT vyrobí požadovanú súčiastku pomocou 200W vláknového lasera v pomerne krátkom čase a zároveň ponúka One Click Metal ideálny pomer ceny a výkonu.
Použitie kovového prášku na rozdiel od plastových materiálov tiež zaisťuje, že vlastnosti materiálu súčasti vydržia jej funkciu držiaka medzi motorom a ventilom pri točivom momente motora až 40 Nm a nedôjde k jej ulomeniu Týmto spôsobom je možné súčasť bez obáv dlhodobo používať.
Výhody 3D tlače
Časové a finančné úspory
Najväčšou výhodou aditívnej výroby pre spoločnosť One Click Metal pri výrobe tejto súčasti boli významné časové a finančné úspory, čo zahŕňa nielen výrobný čas a náklady, ale aj úsilie potrebné z hľadiska dodávok a materiálov. Výsledkom zavedenia aditívnej výroby bol optimálne vyvážený pomer ceny a výkonu za minimálneho úsilia a zároveň maximálnych výsledkov.
Rýchlejšia doba vývoja
Pre spoločnosť One Click Metal predstavovala veľkú výhodu časová nezávislosť aditívnej výroby vďaka vlastnej tlačiarni MPRINT pre 3D tlač kovov. Výsledná flexibilita doby tlače výrazne urýchlila dobu vývoja, pretože nie je obmedzená a oneskorená dodacími lehotami od externého poskytovateľa služieb.
Udržateľný dodávateľský reťazec
V dobe globalizácie, kedy sú mnohé dodávateľské reťazce neprehľadné a zložité, umožňuje vlastná aditívna výroba mať transparentný prehľad o celom hodnotovom reťazci od dodávateľa prášku až po hotovú súčiastku. Spoločnosť One Click Metal sa tak môže vyhnúť dlhým doručovacím trasám a znížiť potenciálne dopady na životné prostredie.
Individuálna schopnosť reprodukcie
Zavedenie priemyselnej 3D tlače kovov v spoločnosti mnohonásobne zjednodušuje individuálnu reprodukciu súčastí. Po definovaní parametrov procesu je možné diel kedykoľvek opakovane vyrobiť. Prípadné zmeny možno navyše ľahko prispôsobiť stavu vývoja aj príslušným požiadavkám. Tým odpadá potreba veľkosériovej nadvýroby alebo rozsiahlych zásob.
Mohli sme pokračovať vo vývoji nášho produktu bez oneskorenia, pretože súčiastka bola rýchlo k dispozícii a my sme neboli závislí na dodacích lehotách.
Roman Denisov
vývojový konštruktér v spoločnosti One Click Metal
Stiahnite si našu prípadovú štúdiu
Získajte inšpiráciu a nápady pre svoje vlastné projekty a ciele. Stiahnite si našu prípadovú štúdiu a objavte, ako sme pomohli našim klientom riešiť ich výzvy a aké stratégie sme použili na dosiahnutie úspechu.