Аддитивное производство и инструментальная промышленность

Аддитивное производство и инструментальная промышленность
Аддитивное производство и инструментальная промышленность
Инструментальная промышленность – крупнейшая отрасль промышленности, обслуживающая все отрасли производства. Для изготовления практически любых изделий необходимы специальные сборочные приспособления, крепежные детали или литьевые формы.

Станки с ЧПУ являются самым распространенным средством изготовления технологической оснастки. Хотя они позволяют получать прекрасные результаты, их применение связано с большими издержками – как финансовыми, так и временными. Именно поэтому производители оснастки ищут более эффективные решения.
Технологии аддитивного производства (АП) приобретают все большую популярность. В первую очередь это связано с тем, что они позволяют недорого изготовить мелкие партии литьевых форм, крепежа и инструментария сложной формы. Вдобавок современные 3D-принтеры позволяют получать объекты из самых разнообразных материалов (пластики, композиты, металлы, воск и песок).
Многие предприятия уже оценили преимущества АП и интегрировали эти технологии в собственные производственные процессы.
Преимущества технологий АП в производстве инструмента и оснастки:
1. Ускоренный ввод в производство новых образцов оснастки
АП значительно сокращает сроки разработки прототипов и способствует внедрению инноваций. Так, производителям иногда приходится откладывать запуск в производство новых изделий из-за устаревшей оснастки. АП в свою очередь помогает максимально быстро обновлять инструментарий.
2. Снижение себестоимости конечной продукции
Производство металлических изделий на современном 3D-принтере дороже, чем традиционные методы металлообработки, но при изготовлении деталей из пластика АП может снизить стоимость производства. 3D‑печать металлом может быть выгодной в случае небольшой партии конечной продукции или когда изделие имеет очень сложную геометрию. Наибольшую выгоду АП приносит в производстве изделий из дорогостоящих материалов, т.к. значительно снижается количество отходов.
В конструкцию изделий часто приходится вносить изменения уже после запуска в массовое производство. АП позволяет одновременно испытывать несколько опытных образцов, что снижает издержки, связанные с внесением изменений в производственный процесс.
3. Повышение качества конечного продукта
Современные технологии АП позволяют получать монолитные объекты высокой плотности, механические свойства которых могут быть выше, чем у литых деталей.
Кроме того, АП позволяет легко совершенствовать и оптимизировать конструкцию оснастки: например, объединив несколько деталей в одну, можно минимизировать количество сборочных операций.
АП позволяет получать объекты сложной формы с минимумом дефектов в короткие сроки. Например, на качество литых деталей большое влияние оказывает теплообмен между материалом детали и охлаждающей форму жидкостью. Обычно каналы для прокачки жидкости делаются прямыми, что приводит к замедленному и неравномерному охлаждению. АП же позволяет получать каналы произвольной формы, поэтому отливка охлаждается быстрее и равномернее, таким образом повышается качество конечной детали.
4. Улучшение эргономики инструмента и производительности труда
АП снижает расходы на оперативное внедрение новой оснастки и повышает ее окупаемость. Обычно из-за расходов и сложностей, связанных с разработкой и внедрением нового инструментария, оснастка эксплуатируется "до последнего". АП помогает быстро заменять вышедшие из строя инструменты.
АП также позволяет ускорить и удешевить процесс оптимизации инструментария, повысить его эргономику. Улучшенная оснастка помогает ускорить процесс сборки готовых изделий, снизить себестоимость производства и уменьшить количество брака.
5. Производство специализированной оснастки для работы со штучными изделиями
АП позволяет быстро изготавливать специализированную оснастку для работы с мелкосерийными или штучными изделиями. В частности, это касается медицинской сферы: например, это персонализированные хирургические инструменты, зубные протезы и макеты органов.
Вывод
Наряду со сферой прототипирования применение технологий 3D-печати для изготовления оснастки может стать хорошим вариантом для предприятий, которым приходится вкладывать в разработку инструментария значительные средства. Аддитивные технологии стоит использовать для производства инструментов, при изготовлении которых используются дорогие материалы и образуется большое количество отходов.
По мере совершенствования технологии АП получает все более широкое распространение в промышленности. Но для полномасштабного внедрения 3D-печати и раскрытия ее потенциала необходимо преодолеть еще множество ограничений, связанных с технологией в целом. В частности, повысить качество печати, снизить временные затраты и расширить ассортимент материалов для 3D-печати.
Нет комментариев. Ваш будет первым!