फ्रौनहोफर इंस्टीट्यूट फॉर एडिटिव प्रोडक्शन टेक्नोलॉजी (आईएपीटी) ने दिखाया है कि कैसे 3 डी प्रिंटिंग लक्जरी स्पोर्ट्स कारों के दरवाजे के टिका को फिर से डिजाइन करके तकनीकी प्रदर्शन और विनिर्माण लागत में सुधार कर सकती है।
पार्ट रिडिजाइन प्रोजेक्ट के दौरान, IAPT इंजीनियरों ने लागत और वजन बचत को अधिकतम करने के लिए डोर टिका की ज्यामिति से लेकर बिल्ड ओरिएंटेशन और प्रोसेस मापदंडों तक सब कुछ अनुकूलित किया।
अंततः, इस कार्य का उद्देश्य कम स्पष्ट कारकों पर प्रकाश डालना है जो 3D मुद्रित भागों की लागत को प्रभावित करते हैं, न कि केवल स्वयं घटकों की ज्यामिति पर।
कार उत्पादन को सरल बनाएं
ऑटोमोटिव उद्योग कई उद्योगों में से एक है, जिसने विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हुए, वर्षों से एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग को अपनाया है। तिथि करने के लिए, हालांकि, कई उपयोग के मामले छोटे बैचों तक सीमित हैं, क्योंकि 3 डी प्रिंटिंग ने अभी तक पारंपरिक ऑटोमोटिव उत्पादन प्रौद्योगिकियों के थ्रूपुट को प्रदान नहीं किया है - साथ ही साथ प्रत्येक भाग की लागत को कम रखे बिना। इस प्रकार, फ्रौनहोफर परियोजना यह दिखा सकती है कि वर्तमान में मोटर वाहन क्षेत्र में समग्र रूप से प्रौद्योगिकी का उपयोग कम किया गया है और उच्च मात्रा श्रृंखला उत्पादन अनुप्रयोग अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में हैं।
पहला स्थापित उपयोग मामला रैपिड प्रोटोटाइप है, क्योंकि एक नए मॉडल के विकास के चरण में पांच साल तक लग सकते हैं। आर एंड डी के दौरान, भागों के कई प्रोटोटाइप अनिवार्य रूप से विकसित और परीक्षण किए जाते हैं, जिसका अर्थ है कि न्यूनतम लीड समय के साथ तेजी से डिजाइन पुनरावृत्तियों: यह एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के मुख्य विक्रय बिंदुओं में से एक है।
ऑटोमेकर प्रोडक्शन और असेंबली वर्कफ्लो में मदद के लिए जिग्स और फिक्स्चर जैसे 3डी प्रिंटेड मैन्युफैक्चरिंग टूल्स का भी इस्तेमाल कर रहे हैं। बाद के हिस्सों में भी संभावित अनुप्रयोग हैं जो एक बार डाले गए थे लेकिन अब अप्रचलित हैं। 3डी प्रिंटिंग की गतिशील और लचीली प्रकृति पुर्जों के आपूर्तिकर्ताओं को मांग पर प्रिंट करने में सक्षम बनाती है, भौतिक घटक सूची की आवश्यकता को पूरी तरह से समाप्त कर देती है।
3डी प्रिंटेड डोर टिका
किसी भी डिजाइन का काम शुरू करने से पहले, फ्रौनहोफर इंजीनियरों ने प्रदर्शन अध्ययन के लिए उपयुक्त कार भागों की पहचान करने के लिए 3डी स्पार्क, एक आईएपीटी स्पिन-ऑफ द्वारा विकसित पार्ट स्क्रीनिंग सॉफ्टवेयर का इस्तेमाल किया।
परियोजना के शुरुआती चरणों में, टीम ने सबसे पहले बिल्ड रूम में घटकों के लिए सबसे अधिक लागत प्रभावी अभिविन्यास की पहचान की। इंजीनियरों ने आवश्यक समर्थन संरचनाओं पर विचार किया, और वे एक ही निर्माण में कितने भागों में फिट हो सकते हैं। इस प्रारंभिक अभिविन्यास अनुकूलन कदम के परिणामस्वरूप इस तरह के विचारों के बिना 3 डी प्रिंटेड बिल्ड की तुलना में 15 प्रतिशत लागत बचत हुई।
अगला हिंज आर्म का टोपोलॉजी ऑप्टिमाइज़ेशन है। अनावश्यक सामग्री को हटाकर और बल प्रवाह को अनुकरण करने के लिए आवश्यक हिस्से के केवल हिस्सों को मजबूत करके, इंजीनियरों ने हिंग आर्म के वजन को 35 प्रतिशत तक कम करने में सक्षम थे। बाद में सामग्री की बचत और कम प्रिंट समय के परिणामस्वरूप लागत में 20 प्रतिशत की और बचत हुई।
फ्रौनहोफर टीम ने पोस्ट-प्रोसेसिंग (समर्थन संरचनाओं को कम करके) को कम करने और नौकरी के लिए सर्वोत्तम धातु पाउडर सामग्री चुनने से जुड़ी अतिरिक्त लागत बचत की गणना की: प्रत्येक 10 प्रतिशत।
दिलचस्प बात यह है कि अध्ययन में पाया गया कि 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले बिल्ड पैरामीटर भी संभावित लागत बचत में योगदान करते हैं। उदाहरण के लिए, मोटी परतें, तेज स्कैन गति, और लेजर बीम प्रोफाइल का विरूपण, सभी निर्माण समय को कम करने में मदद करते हैं, मुद्रण लागत को और 15 प्रतिशत तक कम करते हैं।
अंततः, इस लागत-केंद्रित डिज़ाइन दृष्टिकोण ने IAPT इंजीनियरों को समान अनुकूलन के बिना अपने 3D-मुद्रित समकक्ष की तुलना में 80 प्रतिशत कम लागत पर 3D प्रिंट करने की अनुमति दी। उनके सीएनसी-मिल्ड समकक्षों की तुलना में, परियोजना ने क्रमशः 50 प्रतिशत और 35 प्रतिशत की लागत और वजन बचत हासिल की।