-Česky -CS Nastavení

Nastavení

Please select your country!

{{group.Text}}

{{"ifind_go-back" | translate}}

{{group.Text}}

S aditivní výrobou přichází nový přístup ke konstrukci

Inovace 2018-05-24 Åsa Backman Oskar Omne

Společnost Sandvik Additive Manufacturing sídlí ve švédském Sandvikenu a pracuje pro celou skupinu Sandvik. Dokáže zajistit kompletní nabídku, od prvotního nápadu, až po finální produkt, což se ukazuje jako důležité, neboť řada firem si začíná uvědomovat výhody aditivní výroby.

Společnost Additive Manufacturing je nejnovější oblastí působení skupiny Sandvik. Neustále se vyvíjí a spolu s proměnou konkurenčního prostředí v oblasti aditivní výroby se rozrůstá, ​získává nové zdroje, schopnosti, zaměstnance a také požadavky od zákazníků.

„Trh kovových aditivních výrobků je stále ještě velmi mladý a malý, ale zároveň se mohutně rozvíjí a je velmi atraktivní. Zatímco v roce 2015 se aditivní výroba teprve začínala vymaňovat z fáze výzkumu, vývoje a výroby prototypů, v roce 2017 se z ní čím dál více stává plnohodnotná výrobní technologie, a to zejména v oblastech, jako je letectví, lékařské přístroje a obráběcí nástroje,“ říká Kristian Egeberg, prezident produktové divize aditivní výroby společnosti Sandvik Machining Solutions, do níž spadá společnost Sandvik Coromant.

Mikael Schuisky, provozní manažer společnosti Sandvik Additive Manufacturing, je toho názoru, že skupina Sandvik má jedinečné postavení.

„Skupina Sandvik disponuje kompetencemi k zajišťování kompletní nabídky, počínaje myšlenkou až po finální produkt,“ říká a upozorňuje na divizi Sandvik Materials Technology, která je světovou špičkou v dodávkách kovového prášku používaného při aditivní výrobě. „Na světě nenajdete moc dalších firem schopných nabídnout kompetence v tak širokém spektru, počínaje vlastním vývojem a výrobou prášku, přes aditivní konstrukci, výběr vhodného výrobního procesu až po špičkové znalosti v dokončovacích technologiích, jako je obrábění či slinování.“

„Schopnosti skupiny Sandvik v oblasti aditivní i tradiční ,,ubírací" výroby a CNC obrábění jsou rovněž jedinečné,“ říká Egeberg a poukazuje přitom na společnost Sandvik Coromant, která sídlí rovněž v Sandvikenu.

„Aditivní výroba se skvěle hodí pro určité aplikace, zatímco pro jiné zůstane subtraktivní obrábění i nadále ekonomičtější volbou,“ vysvětluje. „Disponujeme interními znalostmi a schopnostmi, díky nimž dokážeme nabídnout produkty a poradenství v obou oblastech.“

Schuisky dodává, že zásadním momentem je výchozí debata se zákazníkem zaměřená na volbu ideální výrobní metody.

„Schválně se zkuste zeptat na nejvhodnější metodu výroby své součástky v obráběcí společnosti a pak ve společnosti zaměřené na 3D tisk. Dostanete dvě zcela rozdílné odpovědi,“ říká. „Jelikož disponujeme kompetencemi v obou oblastech, dostávají naši zákazníci nezaujatá a férová doporučení.“

Obecně lze říci, že aditivní výroba je lepší volbou při výrobě součástek se složitou konstrukcí.

„Aditivní výroba zcela mění náš přístup ke konstrukci a k tomu, co je a není možné vyrobit v jednom kuse. Vyžaduje to však otevřené uvažování a značnou míru zkušeností v oblasti konstrukce,“ říká Schuisky.

Pro srovnání ukazuje součástku vyrobenou tradičním obráběním a její obdobu vyrobenou aditivně – vypadají zcela odlišně.

„Pokud plně pochopíte požadavky, jimž musí daná součástka vyhovět, můžete ji navrhnout s patřičně rozloženou pevností a houževnatostí, aniž by vás přitom omezoval tradiční konstrukční přístup,“ vysvětluje Schuisky. „Budete-li však tisknout součástku navrženou pro ,,ubírací" obrábění, těchto výhod nevyužijete.“
Udržitelnost jako hnací síla
Aditivní výrobní postupy jsou vhodné rovněž pro součástky, u nichž je výhodná nízká hmotnost. Snižování hmotnosti je velké téma zejména v leteckém průmyslu, který řeší jak spotřebu paliva, tak i uhlíkovou stopu. Podobně je tomu i u osobních a nákladních automobilů a vlastně i všech dalších pohyblivých strojů a zařízení.

„Spotřeba paliva je jistě významná, ale nesmíme opomíjet ruční nářadí i další věci, které často přenášíme, a jejichž hmotnost tak má přímý vliv na naši únavu,“ říká Schuisky.

Kromě nižší spotřeby a zdravotních aspektů má aditivní výroba ještě několik výhodných stránek: vyžaduje například menší množství přepravních a výrobních kroků než tradiční výroba, a to jak díky konstrukci s menším množstvím materiálu, tak i vzhledem k samotnému procesu výroby.

„Při tištění součástky se využije asi 95 procent aplikovaného prášku, přičemž zbytek lze recyklovat a znovu roztavit,“ objasňuje Schuisky. „A teď to srovnejte s tradiční výrobou, kdy začnete s kusem materiálu, z nějž velkou část odstraníte ve formě třísek.“

Možnosti aditivní výroby se stále rozšiřují spolu s tím, jak technologie dozrává. Egeberg, Schuisky i jejich kolegové mezitím dolaďují nabídku tak, aby dokázala zákazníkům poskytnout co nejvyšší hodnotu.

„Metalurgové, špičkoví výrobci prášku, odborníci na obrábění kovů – díky 150 letům zkušeností v oblasti práce s kovy rozumíme řetězci aditivní výroby jako málokdo. V poslední době jsme rovněž masivně investovali do výzkumu a vývoje různých technologií aditivní výroby, a dnes jsme proto schopni vyvíjet součástky pro průmyslové použití,“ uzavírá Egeberg.

Prášek je naší silnou stránkou

Bez správného prášku by ale aditivní výroba nemohla fungovat, neboť jeho jakost a vlastnosti výrazně ovlivňují výsledné vlastnosti součástky. Zjednodušeně lze říci, že je třeba zvážit tři různé aspekty: výběr suroviny, velikost částic prášku a morfologii.

V současnosti se při aditivní výrobě používá pětice hlavních slitin: ocel, kobalt-chrom, nikl, hliník a titan.

„V závislosti na výrobní metodě a specifikacích se pomocí procesu označovaného rozprašování plynem (gas atomization) tavenina přetváří do částic o správné velikosti a tvaru,“ vysvětluje Peter Harlin, senior konstruktér v oblasti výzkumu a vývoje prášků společnosti Sandvik Materials Technology. „Podle způsobu použití určitého prášku je tudíž nutné dodržovat konkrétní velikost částic.“

„Například při slinování vrstvy prášku laserem je třeba, aby částice byly co nejmenší – v zásadě několik mikronů –, zatímco technologie přímého energetického nanášení zvládá i částice podstatně větší – cca 100 mikronů.“

To potvrzuje i Lars-Erik Rännar, vedoucí výzkumu aditivní výroby ve středisku Sports Tech Research Centre, Mid Sweden University, podle nějž si to jednoznačně vyžádá zavádění nových slitin a zakázkovou výrobu prášku pro aditivní výrobu.

„Z hlediska společnosti Sandvik, která disponuje odborností v oblasti metalurgie i komplexními znalostmi v oblasti prášků a aditivní výroby, jde o přirozený vývoj. Už se těším, až si od nich jednou budu objednávat zakázkově připravený prášek,“ říká Rännar.

 

 

Používáním těchto webových stránek souhlasíte s použitím souborů cookies. Víc informací o cookies.