پرینت سه بعدی برای مهندسان مکانیک

پرینت سه بعدی کالیپر ترمز بوگاتی شیرون

بوگاتی که متخصص تولید خودروهای سوپر اسپرت است، مانند دیگر کمپانی های بزرگ خودروسازی به استفاده از پرینترهای سه بعدی روی آورده است. بوگاتی در آخرین مدل خود، بوگاتی شیرون یا به بیان دیگر بوگاتی کایرون، برای ساخت کالیپر ترمز خود از پرینترهای سه بعدی استفاده کرده است.کالیپر ترمز بوگاتی شیرون با پرینترهای سه بعدی بستر پودری ساخته شده است.

این پرینترهای سه بعدی با تاباندن شعاع های انرژی، مانند لیزر، بر روی دانه های پودر مواد اولیه، آن ها را به هم جوش می دهند و یک قطعه یک پارچه را می سازند. برای ساخت کالیپر ترمز بوگاتی شیرون از پودر فلز تیتانیوم استفاده شده است. همچنین پرینت سه بعدی این قطعه 45 ساعت زمان می برد.

پرینت سه بعدی نازل سوخت تیتانیومی هواپیما

کمپانی GE Aviation نازل سوخت مشهورش را با استفاده از پرینترهای سه بعدی فلز می سازد. GE Aviation هم همانند بقیه های کمپانی های هوافضایی به تأثیر انقلابی پرینت سه بعدی در صنایع هوافضایی پی برده است. این تأثیر تنها بر روی زنجیره ی تامین نیست. بلکه با تأثیر بسیار زیاد بر روی وزن قطعات هواپیماها و فضاپیماها، مصرف سوخت آن ها را به طور چشمگیری کاهش می دهد.این کمپانی با بازطراحی نازل های سوخت تیتانیومی و تطبیق آن ها با توانایی های پرینترهای سه بعدی توانست 63% از وزن آن ها بکاهد.

با هدف کاهش وزن براکت و قسمت ساپورت این قعطه، تیم طراحی از نرم افزار بهینه سازی Materialise 3-matic استفاده کرده است. آن ها به خوبی بررسی کردند که کدام قسمت های طرح را می توان با ساختارهای شبکه ای جایگزین کرد؛ با این هدف که با حفظ مقاومت قطعه از وزن آن بکاهند.سپس این تیم ارزیابی های نهایی را بر روی قطعه می کنند تا مطمئن شوند که ساختار شبکه ای آن برای فرآیند پرینت سه بعدی مناسب است.

سپس تیم وضعیت تنش های وارد بر قطعه را بر اساس قیدهای طراحی بررسی می کند و در صورت نیاز، به تغییر ساختار هندسی آن دست می زند. با تکرار چرخه ی طراحی، این تیم توانست که کاهشی 63درصدی در وزن نازل سوخت تیتانیومی پرینت سه بعدی شده نسبت به نازل سوخت ساخته شده با روش های سنتی ایجاد کند.

جالب اینجاست که استفاده از پرینتر سه بعدی فلز برای ساخت نازل سوخت تیتانیومی GE Aviation علاوه بر تحول زنجیره ی تامین و همچنین کاهش وزن 63 درصدی قطعه، به دلیل ایجاد فضاهای انتقال حرارتی بیشتر، باعث کاهش تنش های گرمایی نیز می شود!

اولین کمپانی تولیدکننده ی کفی های کفش دینامیک

تصور کنید که کفشی داشته باشید که نه تنها کاملاً اندازه ی پای شما باشد، بلکه نحوه ی راه رفتن شما را هم بشناسد و برای آن طراحی شده باشد.برای پیدا کردن این کفش تنها کافی است که بر روی یک اسکنر که حرکت شما را بررسی می کند راه بروید و در طی تنها چند روز کفی کفش جادویی شما پرینت سه بعدی شده و آماده ی تحویل به شما خواهد بود.

همه ی این کارها پیش از این توسط کمپانی Phits™ Insoles انجام شده است و این کمپانی را به اولین تولیدکننده ی "کفی های کفش اختصاصی مبتنی بر آنالیز راه رفتن فرد" تبدیل کرده است. این کمپانی یکی از پیشروان به کارگیری ظرفیت های ساخت افزایشی است و با استفاده از نرم افزارهای مدرن طراحی صنعتی، پرینت سه بعدی و اسکن سه بعدی توانسته به خوبی این ظرفیت ها را به ثروت تبدیل کند.

گیره های نگهدارنده در اتوماسیون صنعتی

در اتوماسیون صنعتی، سرعت و دقت از اصول اساسی کار هستند. گیره هایی که در خطوط تولید برای برداشتن و قرار دادن قطعات استفاده می شوند یکی از مثال هایی است که باید شامل این ویژگی ها باشد. هرچه این قطعات بهتر برای اهداف کاریشان ساخته و تنظیم شوند، بهتر می توانند انجام وظیفه کنند.

ولی ساخت دقیق این گیره ها همیشه هم به این سادگی نیست و در بسیاری از موارد می تواند زمان بر و هزینه بردار باشد.متخصصان آلمانی شرکت Schunk که در حوزه طراحی و تولید گیره های صنعتی فعال هستند، توانستند به کمک مجموعه ی متریالایز سیستمی را با نام eGrip راه اندازی کنند. eGrip اولین ابزار کاملاً اتوماتیک برای طراحی و سفارش گیره های پرینت سه بعدی شده است.تنها با چند کلیک در پلتفرم eGrip، سفارش شما ثبت می شود.

سفارش دهنده تنها باید فایل STEP و یا STL قطعه ای که قرار است برای آن گیره ساخته شود را آپلود کند. سپس برخی اطلاعات مانند وزن، بستر نگهدارنده(Gripper Base)، جهت جدایش(Extraction Direction) و موقعیت نسبی قطعه و گیره را به eGrip بدهد تا این پلتفرم، گیره ی مطلوب را برای مشتری طراحی کند.

نرم افزار بلافاصله پنجه های گیره را به گونه ای که قطعه را به طور کامل و دقیق نگه دارد و درعین حال بهینه باشد طراحی می کند. سپس قیمت و اطلاعات نحوه و زمان ارسال گیره ها را در اختیار مشتری قرار می دهد. فرآیند طراحی، ساخت و ارسال این گیره ها تنها چندین روز طول می کشد که در مقایسه با روش های سنتی که هفته ها طول می کشید بسیار بازده ی زمانی بهتری دارد.

گیره ساکشن آلومینیمی

هرچه یک تیم تولیدکننده ی یک زنجیره ی ارزش با کمک ساخت افزایشی، درک بهتر و عمیق تری نسبت به همه ی ظرفیت های این تکنولوژی داشته باشد، خروجی حاصل بهینه تر و ارزنده تر خواهد بود.اجازه دهید همین موضوع را به بیان دیگر مطرح کنیم. اگر یک تیم می خواهد به وسیله ی ساخت افزایشی یک محصول جدید را تولید کند و یا یک محصول قدیمی را بازتولید کند، بهتر است که از تمام ظرفیت ساخت افزایشی در همه ی جنبه های روند تولید استفاده کند.

به عنوان نمونه در فرآیند طراحی، قطعات باید برای تولید با پرینترهای سه بعدی بهینه شوند. سپس در فرآیند تولید و حتی رساندن محصول به مشتری هم باید از مزایای ساخت افزایشی به بهترین شکل استفاده شود.در این مورد، تیم Materialise با بازطراحی گیره ساکشن و ساخت آن با پرینترهای سه بعدی فلز، توانستند این قطعه ی آلومینیمی را با یک سوم قیمت، یک چهارم وزن و بدون نیاز به اسمبلی بسازند.