Maszyny hybrydowe w produkcji addytywnej

Aby móc wykorzystać ogromny potencjał tkwiący w technikach produkcji addytywnej konieczne jest określenie technologii niezbędnych do osiągnięcia tego zamierzenia.

Jedną z nich jest wykorzystanie maszyn hybrydowych, pozwalające w znacznym stopniu zredukować czas cyklu produkcyjnego i zwiększyć wachlarz produktów wytwarzanych metodami druku 3D.

Maszyny te wykorzystują równocześnie technologie wytwarzania addytywnego (ang. Additive Manufacturing) oraz wytwarzanie przez zdejmowanie warstw materiału (ang. Subtractive Manufacturing).

Usprawnienie tworzenia modeli wirtualnych

Niezwykle trudne jest zaprojektowanie szaf sterowniczych o bardziej monolitycznej i mniejszej kubaturze.

Specjalnym programem dedykowanym inżynierom systemów sterujących jest program Eplan Design Space Exchange (DSE), bazujący na projekcie mechanicznym z modelami geometrycznymi 3D, który w znacznym stopniu usprawnia tworzenie modeli wirtualnych.

Maszyny górnicze a wirtualne prototypy

Wirtualny prototyp jest, mówiąc najprościej, symulacją komputerową rzeczywistego produktu, która może być badana i analizowana w czasie trwania całego cyklu jego życia począwszy od fazy projektowania, na recyklingu kończąc.

Geometryczne modele przestrzenne powstają zazwyczaj w środowisku CAD - projektowanie wspomagane komputerowo. (ang. Computer Aided Design).

Wirtualne prototypowanie maszyn górniczych przeważnie bazuje na metodzie elementów skończonych MES (ang.finite element method – FEM), musi także brać pod uwagę różne zjawiska pojawiające się w czasie użytkowania maszyn górniczych i tzw. "czynnik ludzki".

Filamenty w technologii FDM

Do produkcji filamentów – materiałów wykorzystywanych do druku 3D w technologii FDM (Fused Deposition Modeling) konieczna jest stosowna wiedza technologiczna i sterylne, wolne od zanieczyszczeń warunki higieniczne.

Jeśli bowiem któreś z tych zaleceń nie jest spełnione, to produkt najczęściej staje się nieprzydatny dla użytkownika, nie osiągając odpowiednich parametrów.

Jak przebiega proces drukowania 3D?

W ostatnich latach nastąpił kolosalny rozwój maszyn wykorzystywanych do addytywnego tworzenia modeli, czyli drukarek 3D. Korzystanie z tych drukarek jest dzisiaj niezbędne w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, w architekturze, czy w projektowaniu przemysłowym.

W zależności od stosowanej metody a także od rozmiarów modelu, proces tworzenia może trwać od kilku godzin do kilku dni. Używając materiałów termo – lub fotopolimerowych, które są utwardzalne pod wpływem temperatury lub światła, można uzyskać gotowe, kwalifikowane produkty.

Modelowanie z użyciem cech (Features)

Jedną z metod modelowania przestrzennego jest modelowanie z użyciem cech (Features). W zasadzie polega ona na zastosowaniu typowych kształtów, które są dodatkowo opisane przez parametry i opcje do wyboru.

Konstruktor wybiera cechę konstrukcyjną spełniającą jego wymagania, wskazuje wejściowe elementy geometryczne i ustala wartości parametrów numerycznych lub wymiarowych.

Wirtualne prototypowanie w przemyśle samochodowym

Powszechnie wiadomo, że koncerny samochodowe pracują pod silną presją rynku, muszą szybko reagować na jego potrzeby, by wyprzedzić konkurencję chociaż o pół kroku. Spełnianie wszystkich, często sprzecznych wymagań jest bardzo pracochłonne i czasochłonne.

Ciągle więc trwają poszukiwania alternatywnych dróg wdrażania nowych wyrobów do produkcji.

Jedną z nich jest wirtualne prototypowanie, od kilku lat stosowane we wiodących koncernach motoryzacyjnych przy opracowywaniu nowych modeli samochodów.