Főoldal

"Mérnököt a mérnöktől"

A Schönherz Bázis összeköti az állást kereső és állást kínáló mérnököket.

CV küldés

Küldj önéletrajzot! Gyorsan, egyszerűen.
Megjegyzésbe írd be a pozíció nevét.
CV küldés

Iratkozz fel hírlevelünkre!

Kövess minket!

Kövess minket!

Hírek

A 3D nyomtatás komoly hatást gyakorol a mérnöki munkára
A 3D nyomtatás komoly hatást gyakorol a mérnöki munkára

Hatalmas felhajtás övezi a 3D-nyomtatás technológiáját, azonban mindennek ellenére – vagy éppen talán pont ezért –, sokan felteszik magukban a kérdést, hogy az additív gyártás tényleg ekkora szenzáció-e. A kérdés ezek után jogosan merülhet fel mindannyiunkban: beléptünk egy új korba, az additív gyártás korába?


Kirk Rogers, a pittsburghi GE Center for Additive Technology, a General Electric (GE) additív technológiai központjának technológiai vezetője szerint erre „igennel” válaszolhatunk. A Canadian Manufacturing Technology Show (CMTS) nevű kanadai gyártástechnológiai bemutatón több példát is bemutatott arról, miként hasznosítja ma a GE az additív gyártási eljárást.


Kontextusba helyezve mindezt, Rogers öt kategóriát határozott meg az additív eljárással gyártott alkatrészek osztályozására.


  • 0. szint – Rögzítők és felfogatók
  • 1. szint – Alkatrészek
  • 2. szint – Alrendszerek
  • 3. szint – Funkcionális integráció
  • 4. szint – Fejlett funkcionalitás (önfelépítés, beágyazott funkcionális elektronika, stb.)


Rogers szilárd meggyőződéssel állította, hogy – a GE-hez hasonló óriásoktól kezdve a kis- és középvállalkozásokig – minden gyártónak érdemes lenne megpróbálkoznia a 0. szinttel, hogy megismerkedhessenek – az ő szavaival élve – az additív gyártási gondolkodásmóddal. „A lean gyártási eljárásmódhoz hasonlóan az additív módszer is egy gondolkodásmódbeli változás” – hangoztatta Rogers.



Azonban a legösszetettebb additív gyártási technológiák használata még mindig csak az olyan kutatóintézetekre jellemző, mint az MIT médialaboratóriuma. Bár a 4. szintű ipari alkalmazásra még várni kell, sok vállalat már most is alkalmazza az additív eljárást a többi komplexitásbeli szint esetén.

Az alábbiakban bemutatunk hetet a Rogers által megnevezett példák közül:


1. Öntőformák




„A szállítmányozási üzletágunkban problémák léptek fel egy bányászati munkagépekkel foglalkozó ügyféllel, aki arra panaszkodott, hogy a gépeken lévő ventilátorok túl hangosak” – ismertette a helyzetet Rogers. „Azonnal munkához láttunk, hogy újratervezzük a terméket, és az ún. binder jetting 3D-nyomtatási technológiát felhasználva elkészítettük az öntőformákat, majd mindössze hat hét alatt már el is készítettük a termék első példányait.”


A módszert a hagyományos öntőformákkal összehasonlítva Rogers kiemelte, hogy az átfutási idő azok esetén hat hónap lenne, illetve a szerszámkészítési költségek elérnék a 70.000 dollárt. Habár a nyomtatással készült öntőformák esetén az öntési költségek jóval magasabbak voltak (6500 dollár a 3D-nyomtatott és 500 dollár a hagyományos módszer esetén), Rogers úgy véli, „az árnál sokkal fontosabb, hogy sikeresen leszállítsuk az ügyfeleinknek a terméket, és mielőbb megoldjuk a problémájukat”.


2. Prototípus-alkatrészek a gyártás


„Ezt a példát egy olyan vállalattól hozom, amely a Youngtown Egyetemmel karöltve egy fröccsöntő szerszámhoz való alkatrészen dolgozott” – mondta Rogers. „Az ügyfélnek kis mennyiségre – 50 szerszámra – volt szüksége, így összehasonlították a hagyományos öntési módszert a 3D-nyomtatott öntőformákkal.”


Arra jutottak, hogy ekkora mennyiségek esetén a hagyományos módszerrel készült öntőformák 179,9 dollárba, míg a 3D-nyomtatással létrehozott öntőformák csupán 57,9 dollárba kerültek „Egy start-up vállalkozás számára, amely csak néhány terméket szeretne legyártani a piac megszondáztatására, a 3D-nyomtatással készült műanyag öntőformák nagyon könnyen létrehozhatók, továbbá a folyamat végeztével újrahasznosíthatók.”


3. Öntőforma egy méretarányosan kicsinyített turbinalapáthoz


“Ezt a terméket az Oakridge National Lab (Oakridge Nemzeti Laboratórium) hozta létre ezt” – magyarázta Rogers. „A szerszámok 3D-nyomtatásával 50%-kal sikerült csökkenteniük a szerszámkészítés költségeit, és a teljes gyártási költség tekintetében pedig 20%-os megtakarítást értek el, és akkor még nem is említettük az időmegtakarítást.”


Rogers megjegyezte, hogy ha a szerszámot a hagyományos módón készítették volna, több millió dollárba került volna – mindezt azért, hogy elkészítsék egy méretarányosan kicsinyített turbinamodell lapátjait.


4. Mosogatógép-alkatrészek




Az 1. szintre áttérve Rogers a GE által gyártott mosogatógépekhez gyártandó alkatrészek példáját hozta fel. „Képzeljük el, ha a mosogatógépek tömegcikk helyett személyre szabhatóak lennének!” – vetette fel Rogers. Felmutatott két alkatrészt – egy fröccsöntöttet és egy 3D-nyomtatással készültet –, majd felkérte a közönséget, döntsék el, melyik alkatrész melyik technológiával készült, azonban erre senki sem mert vállalkozni.


„A kettő között az egyetlen különbség az, hogy a 3D-nyomtatott alkatrészt kisebb mennyiség esetén olcsóbb előállítani” – mondta.


5. Kompresszor bemeneti hőérzékelőjének háza


Ez az alkatrész híres arról, hogy ez az első olyan 3D-nyomtatott sugármeghajtású repülőmotor-alkatrész, amelyet az FAA (Federal Aviation Administration, az amerikai légügyi hivatal) is jóváhagyott.. „Amikor a GE 90-es jelzésű motorokon szervizelést végeztünk – nagyjából 400 darabról van szó –, észrevettük, hogy a sarkköri utak során jegesedési problémák adódtak a hőérzékelőkkel” – mesélte Rogers.


„Szerettünk volna mielőbb megoldást kínálni az ügyfelünk számára” – folytatta. „Így ahelyett, hogy létrehoztunk volna két precíziós öntőformát és megpróbáltunk volna rájönni, hogyan gyártsuk le, majd szereljük össze őket, úgy döntöttünk, additív technológiával nyomtatjuk ki őket. Így rövidebb átfutási időt értünk el, és csökkentettük a gyártási költségeket is, valamint egyszerre a termék megbízhatóságát is sikerült növelni.”


6. Hőcserélők


Rogers egy hőcserélőt hozott fel a 2. szintű alkalmazásra példaként: ez egy olyan alkatrész, aminek bonyolult és költséges a gyártása, valamint az alkatrésznek nagyon megbízhatónak is kell lennie. „Mi lenne, ha az autók orrának formáját nem határozná meg a rajta lévő hőcserélő?” – tűnődött Rogers. „Vajon hogyan nézhetnének ki úgy az autók?”


A repülőgépek hőcserélőjének 3D-nyomtatásával a GE képes volt a felhasznált alkatrészek számát 242-ről mindössze 1 darabra csökkenteni. „A késztermék 30%-kal kisebb, 25%-kal jobb teljesítménnyel bír, mindezek tetejébe egy kicsit még olcsóbb is” – összegzett Rogers.


7. ATP-motor



A 3. szintű alkalmazásokra áttérve Rogers elmagyarázta, hogyan csökkentette a GE az additív gyártási módszerrel a vállalat ATP-motorja égésterének vizsgálati ütemtervét 12 hónaposról 6 hónaposra, illetve ért el 5%-os súlymegtakarítást és ugyanekkora csökkenést az alkatrészek számában. „Az újratervezés során 855 alkatrésztől sikerült megszabadulni, és ezeket mindössze 12 additív eljárással készült alkatrésszel helyettesítettük. Gondolj csak bele: nem lennél szívesen Te az, aki e tizenkét alkatrész egyikét szállítja?”


E példa esetén a leglenyűgözőbb azonban mégis az elért fogyasztáscsökkenés. „20%-kal alacsonyabb üzemanyag-fogyasztást sikerült elérniük” – állapítja meg Rogers. „A légitársaságok már egy százaléknyi csökkenésért is hajlandóak egymilliárd dollárt fizetni, ők pedig csupán a motor egyszeri áttervezésével 20%-ot értek el.”


Az additív gyártás jövője


Rogers teljesen optimista az additív gyártás jövőbeli kilátásaival kapcsolatban, különösen az orvosi és fogorvosi szakterületen, az űripar és az autóipar területén. Azonban reálisan látja a 3D-nyomtatási technológia szerepét a gyártási eljárásban.


„Az additív gyártási központunkban gyártott alkatrészek 85%-ához szükség volt hagyományos gyártási technológiákra is, mint pl. utólagos megmunkálásra” – mondta Rogers.


Bár az additív technológia rohamos mértékben terjed – két évvel ezelőtt a GE-nek egyetlen additív gyártású alkatrésze volt csak, tavaly ez a szám már négyre emelkedett, idén eléri a harmincat, míg jövőre a százat, de be kell látni, hogy teljesen sosem fogja kiszorítani a hagyományos gyártási eljárásokat.


 Azonban ez még nem jelenti azt, hogy figyelmen kívül hagyhatjuk az additív technológia által okozott radikális változásokat, még akkor se, ha csupán egy kisebb vállalkozásunk van. Ehhez kapcsolódva, a középvállalkozásoknak a következő tanácsot adta: „Ne egyből a bonyolult alkatrészekkel próbálkozzatok meg! Kezdjetek egyszerűbbekkel, és ha jól sikerültek, akkor megpróbálhatjátok kielégíteni az ügyfelek komplexebb igényeit is!”


(Forrás)


***

Ha Te is kreatív, kihívásokkal teli mérnök állást keresel minõségi munkáltatónál, jó helyen jársz, mert a Schönherz Bázis épp azért jött létre, hogy Neked segítsen.
Gyere, nézz szét aktuális állásaink között!