2022 májusában a Biden-kormányzat elindította az AM (Additive Manufacturing) Forward kezdeményezést. Ezen, a kormány és a magánszektor közötti, partnerség célja, hogy segítse a kisebb gyártókat az additív gyártási módszerek bevezetésében, a berendezések beszerzésében és a munkavállalók képzésében. Olyan vállalatok, mint a Raytheon, a Lockheed Martin, vagy a Honeywell már elkötelezték magukat amellett, hogy segítik a kisebb vállalatokat és alkatrészeket szereznek be tőlük.

Ezen cikk a PTC dolgozójának személyes beszámolója.

Ha Ön jelenleg 3D alkatrészeket tervez és nyomtat, vagy az additív gyártást fontolgatja, az AM Forward stratégiai és versenyelőnyt kínál a vállalatának. Nézzük meg, miként lehet segítségére Önnek, mint termékfejlesztő vállalatnak az AM és az AM Forward.

Prototípusgyártás: Az Amazon Prime Airnél gyakran küldtünk alkatrészeket prototípus üzleteknek a gyors átfutás érdekében. Néhány prototípus több száz dollárba kerülhetett, a gyorsított szállítás pedig ennek az árnak a duplájába is. Amikor megkaptuk a 3D nyomtatóinkat, néhány óra alatt megtervezhettem egy alkatrészt és tesztelhettem az eredményeket. A kutatás és fejlesztés területén, ezek a költség- és időmegtakarítások kötelezők a költségvetés és az ütemterv betartásához.

Szerszámtartozékok: A hagyományos szubtraktív gyártási technikák, mint például a számítógéppel vezérelt (CNC) megmunkálás, gyakran igényelnek rögzítőelemeket az alapanyag rögzítéséhez. A fröccsöntött és öntött alkatrészek magot, üreget és betéteket igényelnek, amelyeket szintén CNC-megmunkálással kell megmunkálni. Ehhez a szerszámkészítéshez rajzokra, folyamattervekre, nyersanyagokra és vizsgálatokra van szükség. Az AM (Additív Manufacturing) során viszont a szükséges alátámasztások az alkatrésszel együtt nyomtathatók ki. A nyomtatás után csak el kell távolítani a támaszokat és poszt-processzort kell készíteni az alkatrészhez. Így sokkalta egyszerűbb a folyamat.

Könnyebb súly: Pályafutásom nagy részét a repülőgépiparban töltöttem. Amikor a Blue Origin-nél rakétákon dolgoztam, nyomon követtük a járművek különböző fázisainak fontonkénti költségét. Jelenleg a pilóta nélküli légi járművekkel (Unmanned Aerial Vehicle – UAV) foglalkozó iparágban dolgozom. A könnyebb járművek nagyobb hasznos teherszállítással és nagyobb hatótávolsággal járnak. Additív eljárással gyártott alkatrészek összetettebb geometriájúak lehetnek és kevesebb kötőelemet igényelnek, mint egy hasonló alkatrész, amelyet hagyományos szubtraktív gyártási módszerekkel készítettek.

Gyártási alkatrészek: Az additív gyártás óriási előnyöket kínál az összetett, drága alkatrészek gyártásához, különösen kis darabszám esetén. Rakétákon dolgozva a gyártási volumen alacsony lehet, a geometria pedig bonyolult. A hagyományos gyártáshoz számos alkatrészre lenne szükség, amelyeket szigorú tűrésekkel össze kellene egymáshoz rögzíteni. A hagyományos öntőforma-öntés ezen alkatrészek előállításához maga is összetett, drága és nehéz megmunkálni. Íme egy példa a New Glenn BE-4 rakéta GOx (gáz-oxigén) kupolájára, Creo Parametric programmal tervezve.

Felújítás: A jelenlegi munkakörömben kezdtem el azon gondolkodni, hogy a szervezet, ahol dolgozom, miként fogja elvégezni a karbantartást, a kisebb, illetve teljeskörű javítási műveleteket. A múltban, amikor az olyan alkatrészek, mint a turbinalapátok vagy a légcsavarok elhasználódtak, akkor kiselejtezték őket. Ez anyag-, és költségpazarlást eredményezett. A fém 3D-nyomtatott alkatrészek additív gyártás révén felújíthatók. Ez olcsóbb és környezetkímélőbb.

A fenti területek közvetlenül befolyásolták a munkámat az elmúlt évtizedben. Ha a vállalatok nem vizsgálják meg az AM-ben rejlő előnyöket, a versenyelőnyöket kockáztatják.

Mit foglal magába az AM Forward

Az AM Forward a következő területeken nyújt financiális támogatást:

• 3D nyomtatási eszközök kis- és középvállalkozások számára
• Munkavállalók képzése, hogy megtanulják, hogyan kell használni a számukra új módszereket és gépeket
• A nagy gyártók költségeinek megtérítése a kis- és középvállalkozások mentorálásához a fejlett technológiával és technikákkal kapcsolatban
• Ipari szabványok és tanúsítványok kidolgozása az additív gyártással készült alkatrészekre vonatkozóan

Ezen túlmenően a vállalatok, mint a Raytheon és a GE Aviation, jelentős célokat tűztek ki a kis- és középvállalkozások számára, hogy versenyezzenek az additív módon gyártott alkatrészek előállításáért és szállításáért.

A kormányzat és az üzleti szféra közötti partnerségek a tudományt, a technológiát és a gyártást olyan módon mozdíthatják elő, amilyenre a kis- és középvállalkozások egyedül nem lennének képesek. Cserébe mindenkinek segíthet azáltal, hogy csökkenti a világjárványból, az inflációból és a globális konfliktusokból eredő ellátási lánc problémáit. Ez hatalmas lehetőséget jelent a különböző méretű vállalatok és termékfejlesztő szervezetek számára.

Következő lépések

Érdekli az AM képességeinek feltárása a termékfejlesztésben? A Creo segítségével AM-alkatrészeket tervezhet polimerekből és fémekből egyaránt, beleértve a rúd-alapú, képlet-vezérelt és sztochasztikus rácsszerkezeteket. Az AM alkatrészek a Creo szimulációs eszközeivel is elemezhetők, a nagy cellaszámmal rendelkező rácsok egyszerűsített vagy homogenizált ábrázolásainak segítségével. Ezek az alkatrészek ezután a Creo-ból kinyomtathatók a saját nyomtatón vagy bármely 3D nyomtatással foglalkozó cégnél. A Creo segítségével egy zökkenőmentes, integrált platformon tervezhet, végezhet szimulációt, valamint nyomtathatja ki a kész darabot.