Napredne industrije zahtijevaju razvoj posebnih alata. Neki od tih alata ne mogu se izrađivati pomoću tradicionalnih tehnologija proizvodnje i obrade. Navedeni moraju biti projektirani i razvijeni od početka, a 3D print to omogućuje. Any-Shape tvrtka posjeduje ekspertizu u stvaranju posebnih alata za industriju visoke tehnologije putem aditivne proizvodnje. Putem svojih inženjerskih službi i AM proizvodnim kapacitetima, tvrtka je pomogla poboljšati aluminijski alat za zrakoplovnu industriju. Prethodne verzije aluminijskog alata imale su manje složene reljefne unutarnje površine. Za nove zahtjeve projektiranja alata podrazumijeva se mnogo složenija unutarnja površina s područjima koja je nemoguće strojno obrađivati. Any-Shape je odlučio izraditi alat koristeći aditivnu proizvodnju na EOS M 290 u kombinaciji sa post-obradom.
Izazov
Projekt je započeo nakon što je Any-Shape dobio zahtjev za dizajn i proizvodnju aluminijskog alata vrlo složenog reljefa unutarnje površine. Navedeni su alati obično izrađeni na klasičnim mašinama, ali ovaj je dizajn to učinio nemogućim, jer neke zone unutarnje površine jednostavno nisu mogle biti postignute tradicionalnim putem.
Osim toga, tehnički zahtjevi za alat bili su iznimno visoka preciznost kombinirana s vrlo niskom tolerancijom predodređenom kod ovog preciznog alata:
-
hrapavost unutarnje površine koja se ne može napraviti klasičnim putem, od 3,7 ± 0,5 μm Ra
-
visoka točnost dimenzije na završnoj montaži (0,05 mm na pozicijama kontrolnih točaka, +/- 0,1 mm tolerancija unutarnje površine)
Uz navedeno, bila su prisutna i dva dodatna izazova:
-
Alat je morao biti što lakši za praktičnije rukovanje od strane operatora tijekom uporabe
-
Integracija dijela koji je trebao biti sastavljen hibridnim spajanjem nakon aditivne proizvodnje, zbog ograničenja veličine EOS M 290
Any-Shapeova stručnost u aditivnoj proizvodnji pomogla je ispuniti sve te zahtjeve. Tvrtka ima vrlo duboko poznavanje u područjima dizajna za AM, aditivne proizvodnje i postprocesne obrade, što joj omogućuje da lako prevede zahtjeve u proizvodne značajke.
Koristeći svoj EOS M 290 uređaj i jedinstveni EOS Aluminium AlSi10Mg materijal i proces, Any-Shape tim imao je sve vještine kako bi zadovoljio dizajn i tehničke specifikacije ovog složenog alata, kao i kapacitete proizvodnje i post-obrade kako bi se projekt isporučio na vrijeme.
Riješenje
Kompletna strategija aditivne proizvodnje postavljena je tako da odgovara na sve izazove odjednom, tehnički i ergonomski. Bilo koji oblik morao je uzeti u obzir sve parametre za samu aditivnu proizvodnju, ali i operacije montaže koje su uključene u proces.
Jedna od prvih poduzetih radnji bila je postavljanje unutarnje površine u pravilan kut kako bi se optimizirala hrapavost površine. Ovo ograničenje položaja zatim je definiralo način na koji se dio potpore morao nalaziti ispod.
Također, moralo se vrlo dobro pratiti linije stezanja, posebice zbog gore navedenog ograničenja položaja. Oblikovanje zona blizu artikulacije bilo je malo modificirano kako bi se omogućilo ravnomjerniji prijelaz izloženog prostora, uz potpuno uklanjanje linija stezanja.
Još jedan faktor ograničenja položaja bio je obveza definiranja načina na koji je rez trebao biti napravljen na najvećoj komponenti koja se morala sastaviti nakon proizvodnje.
Rezultati
Any-Shape je zahvaljujući svojoj stručnosti i strategiji proizvodnje uspješno počeo sa printanjem različitih dijelova koji su sastavljeni nakon obrade, zadovoljavajući nadzor kvalitete.
Glavni je dio prošao kroz pjeskarenje površinske obrade, uz prosječnu hrapavost unutarnje površine nakon obrade od 4 μm Ra, koja udovoljava zahtjevima kupca temeljem prethodnih testova.
Kontrole kvalitete napravljene su na osnovi početnog dizajna dijelova. Tolerancije su zadovoljene za sve faktore. Preciznost površine nakon post tretmana bila je značajno unutar +/- 0,1 mm na svakoj površini odvojeno i +/- 0,2 mm na konačnom alatu.
Konačno, u punoj montaži, nema odstupanja niti na rezu, niti ponovno sastavljenom dijelu.
Koristeći mogućnosti 3D printa, Any-Shape je bio u mogućnosti stvoriti jedinstveni alat prelazeći granice tradicionalne proizvodnje i strojne obrade. Tim stručnjaka mogao je isporučiti vrlo složen projekt u vrlo kratkom vremenu zahvaljujući vještinama Any-Shape i sposobnostima EOS-a.
“Bio je to vrlo zahtjevan i složen projekt, od početka do kraja. Zahvaljujući našoj stručnosti u 3D printu, uspjeli smo razviti cjelovitu strategiju proizvodnje, od ponovnog dizajniranja za AM do upravljanja kvalitetom, koristeći aditivnu proizvodnju uz naknadnu obradu. Za vrijeme cjelokupnog projekta imali smo punu potporu EOSa uz njihovu pouzdanost i kvalitetu.” Frédéric Lani, član uprave, Any-Shape
