СберПро | Медиа

СберПро | Медиа 3d печать
3д печать это простыми словами сбербанк

Печать с нуля. Как аддитивные технологии меняют автопром

Протезирование конструкций — промышленный процесс, известный также как трехмерная печать. Управляемые компьютером устройства создают трехмерные объекты путем нанесения структурных элементов на матрасную основу; с помощью технологии 3D-сканирования можно печатать объекты со сложной геометрией, а отходы при этом сводятся практически к нулю. Этот метод идеально подходит для быстрого создания прототипов, поскольку изменения в дизайн можно вносить в любое время, а отсутствие потерь материала обеспечивает снижение затрат на сырье. Кроме того, компоненты, которые раньше требовали сборки из множества деталей, создаются как единый объект в ортопедической конструкции, что повышает прочность и долговечность готового изделия.

СберПро | Медиа

В автомобильной промышленности промышленная 3D-печать уже давно стала проверенным методом производства. Внедрение технологии протезирования в автомобильной промышленности многогранно. От запчастей для старых (раритетных) автомобилей, которые не выпускаются уже несколько десятилетий, до кузовов для современных машин. Протезные технологии позволяют дизайнерам разрабатывать совершенно новые подходы к проектированию и эргономике автомобилей. Сложные конструкции, которые было бы трудно или невозможно изготовить с помощью обычных конструкций, могут быть реализованы с относительной простотой, скоростью и высоким качеством. Наконец, производители автомобилей могут «резать кости» для изготовления производственных инструментов. Напечатанные на принтере многокомпонентные компоненты заменяют многие промышленные инструменты.

Дизайн. Высокодетализированные и точные 3D-печатные модели используются в автомобильной промышленности для демонстрации функциональности идей и проектов. Такие модели также участвуют в предварительных аэродинамических испытаниях.

Прототипы — очень важная часть производственного процесса: трехмерная печать позволяет быстро создавать прототипы, а использование технологии протезирования — один из самых распространенных способов проверки оригинального масштаба.

Инструмент. Эксперты считают этот сектор одним из самых перспективных. Протезные структуры для пресс-форм, термоинструментов, рукояток, устройств и компонентов позволяют автопроизводителям значительно снизить текущую стоимость инструментов.

Персонализированные компоненты. Промышленная 3D-печать используется автопроизводителями для адаптации аксессуаров под конкретные автомобили (чтобы они были нестандартными и легкими) или водителей (гоночные автомобили). Это особенно полезно, когда стоимость этих уникальных компонентов оправдывается значительным улучшением характеристик автомобиля.

Девять миллиардов возможностей

По прогнозам Smartch Analysis, ведущей консультационной фирмы по технологиям протезирования, мировой рынок автомобилей и автомобильных аксессуаров к 2025 году вырастет до 460 миллиардов долларов США.

Август 2020 г. Объем протезных конструкций.

В своем исследовании аналитики отмечают следующие интересные тенденции

К 2025 году объем производства протезов должен увеличиться.

В то время как Европа лидирует в производстве протезов из металлических предметов, а США — в производстве протезов из полимеров, наибольший экономический эффект от использования технологий протезирования в автомобильной промышленности будет наблюдаться в Китае на протяжении всего прогнозного периода (к 2029 году). США являются вторым по величине рынком в мире, а Германия — третьим. Как следствие, эти страны занимают лидирующие позиции в своем регионе.

Полное внедрение полимеров в автомобильную промышленность. В частности, нейлона (в основном PA12) и ABS: ожидается, что использование этих материалов будет расти с добавлением углеродного волокна (для легкости и прочности) или стекла (для термостойкости), особенно в более сложных вариантах. Эксперты также отмечают рост использования эластомеров, таких как TPU (полиуретановый термопластик) и PP (полипропилен). Это сырье используется при производстве различных внутренних, внешних, моторных и рамных аксессуаров, включая цилиндры, шарниры, кольца и уплотнения, кабели, тканевые чехлы, ремни, трубы, аксессуары, шестерни и бамперы.

Производители автомобилей по-прежнему ориентируются на сталь (самый распространенный металл в классических и ортопедических конструкциях) и титан (в автоспорте и суперкарах), который используется в современных автомобилях. В будущем алюминий завоюет рынок. Сегодня он используется в строительстве прототипов. Прототипы легче и, главное, дешевле своих аналогов.

Общий вывод экспертов таков. Новые системы и технологии для конструкций протезов ног могут входить в коммерческую эксплуатацию поэтапно и увеличивать производственные мощности (эволюция материалов и повышение автоматизации процедур), стимулировать производство более крупных (включающих множество компонентов) и появление более доступных материалов для автомобильной промышленности.

Ветераны и новички

Возможно, в ближайшее время мы не сможем полностью напечатать автомобиль на 3D-принтере, но количество и размер компонентов, изготовленных из протезных конструкций, значительно увеличатся. Наша цель — включить напечатанные аксессуары в следующий созданный автомобиль». Мартин Годе, руководитель отдела технического проектирования и разработок Volkswagen, сказал. Его компания активно работает над внедрением технологии протезирования в производство. На предприятиях концерна большие промышленные 3D-принтеры печатают крупные компоненты (например, решетки холодильников), а компактные устройства производят более мелкие детали. Немецкий концерн закупил оборудование и технологии для обработки металлических компонентов HP, а в качестве поставщика композитов для создания «продвинутых» аксессуаров была выбрана компания Laminating Industries.

В 2018 году BMW заявила, что компания способна напечатать миллион компонентов в течение десяти лет (2008-2018). Автомобильная промышленность использует технологию протезирования для создания прототипов и разработок с 1990 года: юбилейный компонент, оконный привод для родстера BMWI8, был создан с помощью технологии сплавления Multijet от HP.

Ford работает с 3D-принтерами с 1988 года, и спустя 30 лет на заводе компании установлено 90 протезов. Их применение варьируется от изготовления компонентов для собственной производственной линии до создания тормозного принтера для Shelby Mustang GT500 2019 года. Компания надеется сэкономить время и деньги, интегрировав 3D-печать в свой производственный процесс. Текущее решение может сэкономить более двух миллионов».

В 2018 году компания Ford инвестировала средства в передовой производственный центр, установив 23 3D-принтера

Bugatti, Chrysler, GM, Honda, Kia, Porsche, Toyota — OEM-производители активно покоряют промышленную 3D-печать. Например, в 2017 году Daimler начал печатать полимерные запчасти для североамериканского отделения грузовиков Daimler и металлические детали для грузовиков Mercedes-Benz.Audi, имеющая большой опыт в 3D-печати, в ноябре 2016 года создала центр знаний по 3D-печати и инвестировала в технологию протезирования В ноябре 2016 года Audi, имеющая большой опыт 3D-печати, создала центр знаний по 3D-печати и инвестировала в технологии протезирования (в частности, в рамках сотрудничества с EO), а также заявила о намерении продолжать эту деятельность.

Российские автопроизводители также внедряют дополнительные технологии в свои производственные процессы. Например, «Группа ГАЗ» использует 3D-принтеры для создания оригинальных аксессуаров для автомобилей. По мнению представителей холдинга, это может привести к увеличению предложений по разработке продуктов. Флагман отечественного рынка тяжелых грузовиков «Камаз» печатает песчаные формы для литья стали на двух 3D-принтерах, созданных компанией Zias Machinery в Ново-Алтайске Additive Solutions (AddSol) использует технологию SLM (селективное плавление лазера), по которой производятся 3D-принтеры для печати металлов. Устройства могут использоваться в автомобильной промышленности, а также в металлургии, двигателестроении и аэрокосмической отрасли. В портфолио AddSol входят трехмерные принтеры различных модификаций, программное обеспечение Stratum и металлические порошки.

СберПро | Медиа

Тульский завод «Полема» также занимается производством порошкового металла для 3D-печати. Материалы, производимые на новой установке (запущена в 2018 году), представляют собой сферические порошки на основе железа, никеля, кобальта, хрома, молибдена и вольфрама. Компания также продвигает новую линейку сплавов для 3D-печати и предлагает услуги по изготовлению деталей из собственного сырья по технологии протезирования. Области внедрения продукции «Полемы» включают нефтегазовую, аэрокосмическую, автомобильную, машиностроительную и другие наукоемкие отрасли промышленности. .

Стоит отметить, что, несмотря на прогрессивное внедрение промышленной 3D-печати в строительный сектор (в том числе в автомобильную промышленность), далеко не все компании получают от этого выгоду. По мнению экспертов, повсеместное внедрение 3D-принтеров может привести к изменению индустриального ландшафта, сокращению среднего размера предприятий и смещению центров производства к потребителям, что может негативно сказаться на экспортерах автомобилей.

Коммерческая целесообразность

По мере снижения стоимости изготовления протезов они становятся все более популярными, но в некоторых случаях высокая стоимость делает этот процесс ненужным. Считается, что промышленная 3D-печать обходится дорого, если небольшие партии производятся в центральных производственных подразделениях. Это ограничение можно преодолеть, если автоматизировать распределенное производство.

СберПро | Медиа

Эксперты признают, что отследить затраты на промышленную 3D-печать с течением времени невозможно. В расчетах задействовано слишком много плавающих факторов. Однако значения некоторых измерений за разные годы можно сравнивать. Например, в новом тысячелетии стоимость 3D-принтеров неуклонно снижалась: с 2001 по 2011 год, по данным Национального института стандартов и технологий (NIST), средняя цена устройств этого типа уменьшилась на 51 % (с поправкой на инфляцию). Эту тенденцию подтверждают и аналитики компании Deloitte: стоимость 3D-принтеров значительно снизилась, что сделало технологию доступной для широкого круга производителей. Промышленные принтеры, которые раньше стоили 10 000-20 000 долларов США, теперь стоят в пять раз дешевле. Высококачественные 3D-принтеры вышли на массовый рынок.

Средняя цена 3D-принтера за последние 10-20 лет снизилась

Конечно, значительную часть стоимости готового продукта составляет стоимость сырья. Этот элемент затрат можно снизить, закупая материалы большими партиями и получая скидки от поставщиков. Снижение стоимости сырья стимулирует дальнейшее развитие ортопедической конструкции. Кроме того, технологии протезирования часто дополняют друг друга и могут использоваться параллельно, обеспечивая дополнительный синергетический эффект.

Обнадеживающие перспективы

Протезирование — это гибкий набор технологий, который может помочь автопроизводителям достичь глобальных стратегических целей по производительности, инновациям и экономическим показателям. Проще говоря, промышленная 3D-печать оптимизирует процессы, экономит время и деньги. Более того, учитывая различные возможности, открывающиеся благодаря использованию технологий протезирования, интеграция таких решений будет продолжаться.

Оцените статью