New-Tech Military Magazine | Jan 2020

SMART FACTORY מוסף מיוחד

תחזוקה ותיקונים בדומה למכונת צילום מסמכים, היכולת לסרוק חלקים ולהדפיס העתקים מאפשרת ליצר חלקים שאינם זמינים יותר או שהזמינות שלהם נמוכה (עלות גבוהה או זמן אספקה ארוך). לדוגמא, לקרונות וקטרים אורך חיי שרות שנה. חברת הרכבות דויטשה 50- של כ באן אימצה את הדפסה בתלת ממד ככלי אסטרטגי לניהול מלאי חלקי החילוף שלה במקרים שהספקים נעלמו מהשוק או הזמינות והעלות של החלקים מהספקים לא מתאימים לדרישות התפעול של הרכבת. דוגמא נוספת מתחום אחר לגמרי היא ברסטורציה. בתחום האומנות נכנס השימוש במדפסות תלת ממד לשם שיקום ושחזור חפצים ופסלים. אם חסר או נשבר חלק בפסל, קל לסרוק את השבר, לתכנן את החלק החסר ברוח היצירה, להדפיס ולהדביק את החלק החסר. יצור למרות השימושים הרבים שאפשר למצוא להדפסה בתלת ממד, הגביע הקדוש והעתיד טמון ביצור של חלקים המתוכננים להדפסה וזה הבדל המשמעותי בין הדפסה בתלת . Additive Manufacturing ממד לבין בשנים האחרונות, התפתחות טכנולוגית ההדפסה מאפשרת להדפיס בחומרים שהם מעבר לחומרים פולימריים, לדוגמא: אלומיניום, טיטניום, אינקונל, חומרים קרמיים ועוד. ההתפתחות הזאת מאפשרת יצור חלקים בהדפסה תלת ממדית במחיר סביר לשימושים מסוימים, בתחומים כמו תעופה (הפחתת משקל ושיפור ביצועים), רפואה (יצור תותבים מותאמים אישית) ותעשיית הרכב (הפחתת משקל, שיפור ביצועים והתאמה אישית). התפתחות זאת מסמלת את תחילתה של מהפכה האמתית והמעבר לשימוש בהדפסה תלת ממדית ליצור מוצרים ופתרון בעיות בקו ראשון של היצור. הדפסה תלת ממדית איננה יותר נחלתם הבלעדית של החוקרים או שימושי עזר אלה כלי מרכזי לחדשנות ומהפכנות, המשנה אסטרטגיות יצור, פותחת אפשרויות חדשות והצגת פתרונות טכניים שאינם אפשריים בטכנולוגיות יצור מסורתיות. בעזרת מדפסת תלת ממדית אפשר ליצר חלקים המשולבים זה בזה. דמינו הדפסה של שרשרת שהחוליות יוצאות משולבות

חלק מודפס ממתכת :1 תמונה

«

ברמה שלא הייתה אפשרית בשיטות המסורתיות. המתכנן יכול לשלוט על מיקום מרכז הכובד, גמישות לעומת קושיות באזורים מסוימים של החלק ולא להיות כבול לתכונות החומר של החלק שמכתיבות בד"כ את התכונות הפיסיקליות. מהנדסים הלוקחים את חופש התכנון הזה קדימה יכולים לפתח מכונות המורכבות מפחות חלקים כי חלק מתוחכם אחד יכול לממש התנהגות הממומשות בד"כ בהרכבה. חלק מהשיקולים לבנית הרכבה מחלקים הם שיקולי יצור של החלקים. לדוגמא, אם יש צורך בקדח או כרסום, יש לאפשר גישה למקדח. בהדפסה תל ממדית, כאשר הכול מודפס שכבה אחר שכבה אין כמעט שיקולי יצור, אפשר לאחד חלקים ולהקטין דרמטית את מספר החלקים בהרכבה. הקטנת מספר החלקים מורידה את עליות ההרכבה וניהול המלאים ומקטינה את מספר נקודות הכשל האפשריות שנובעות מתהליך ההרכבה תוך שיפור איכות המוצר.

אחת בשנייה הישר מהמדפסת. דוגמא יותר מתוחכמת היא הכפפה המודפסת בתמונה . הכפפה היא לא אוסף של חוליות ששילוב 2 אותן אחת בשנייה אלה כפפה שהודפסה בפעם אחת במדפסת. טכנולוגית ההדפסה מאפשרת לתכנן וליצר חלקים המאופיינים בגאומטריות מיוחדות ששומרות על תכונות החוזק במשקל הרבה יותר קל. למשל קובייה שהמעטפת שלה מלאה אבל החלל הפנימי מלא בסבכה של קורות או גאומטריות מתוכננות מחשב המאפשרות לשמור על החוזק במשקל הנמוך ממשקלה של קובייה מלאה. אפשר לראות מודל של חלק קצת 3 בתמונה יותר מורכב מקובייה, בעל משקל נמוך וחוזק גבוה. בחלק זה, הסבכה משתנה לאורך החלק ומאפשרת לחזק רק את האזורים הדורשים חיזוק תוך כדי שמירה על משקלו הנמוך יחסית של החלק. האפשרות לשלוט על צפיפות הסבכה מאפשרת למתכנן לשלוט על פרמטרים פיסיקליים מכאניים של החלקים

כפפת מתכת מודפסת כשכל החוליות שלה משולבות אחת בשניה מההדפסה :2 תמונה «

53 l New-Tech Magazine