A TRUMPF kiszélesítette a 3D nyomtatás alkalmazási körét

Az orvostechnikai implantátumoktól a műholdalkatrészekig tartó új 3D nyomtatási alkalmazások a 2019-es EMO szakkiállításon kerülnek bemutatásra.

2019. augusztus 29., csütörtök, 06:00

Címkék: 3d fémnyomtatás 3D nyomtatás additív gyártás autógyár autógyártás autóipar autóipari beszállító fémnyomtatás implantátum műhold orvostechnológia Trumpf űripar

Az additív gyártási folyamatok soha nem látott komplexitású geometriák létrehozását teszik lehetővé, amelyek éppolyan könnyűek, mint amennyire szilárdak. A digitalizálás előnye, hogy a 3D nyomtatás napjainkban tökéletesen adaptálható a modern gyártási rendszerekbe. A hannoveri EMO szakvásáron a TRUMPF bemutatja, hogy milyen versenyelőnyökhöz vezethet az additív gyártás a különböző iparágakban.

A 3D nyomtató számos gyártási folyamat kulcsfontosságú eszköze az individualizált tömeggyártástól a prototípusgyártásig. Az egyedi implantátumoktól kezdve az autókba vagy repülőgépekbe szánt speciális alkatrészekig számtalan termék állítható elő gazdaságosan. Az egyetlen darabban történő gyártást lehetővé tevő rendszerek gyakran feleslegessé teszik számos egyéb gyártási művelet elvégzését.

A 3D nyomtatást számos iparág alkalmazza, beleértve az orvosi ipart, a fogtechnikai cégeket, a szerszám- és formagyártókat, valamint a repülőgép- és gépjárműipart (Forrás: TRUMPF)

„Az additív gyártási technológiák iránti érdeklődés továbbra is magas, mivel az eljárás egyre több gyakorlati alkalmazásban bizonyítja életképességét – jelentette ki Thomas Fehn, a TRUMPF Additive Manufacturing ügyvezető igazgatója. – Ez ugyanúgy vonatkozik a hagyományos fémmegmunkáló vállalkozásokra, mint a repülőgépipar jövőbeli termékeire.” A TRUMPF azon kevés 3D nyomtató gyártó cég közé tartozik, amelyek a gép legfontosabb összetevőjét, a lézerforrást saját maguk fejlesztik. Ez lehetővé teszi a vállalat számára, hogy gyorsan mozduljon el az új alkalmazási területek irányába, és folyamatosan optimalizálja a folyamatot. A cég a közelmúltban például zöld lézerrel nyomtatott rezet és aranyat. Az ígéretes innováció iránt az ékszer- és elektronikai iparág érdeklődik élénken.

Három példa TRUMPF 3D nyomtatási alkalmazásokra a feldolgozóiparban

1. Személyre szabott arc-állcsont-szájsebészeti implantátumok

Az orosz CONMET orvostechnikai gyártó cég 2018 eleje óta használ egy TRUMPF 3D nyomtatót arra, hogy arc-állcsont-szájsebészeti implantátumokat gyártson. A műtéti célra szánt implantátumok előállítása mind a mai napig bonyolult folyamatnak számít. A sebésznek az eljárás során perforált titánlemezből kell kivágnia az implantátumot, majd méretre kell azt alakítania. Az odafigyelést igénylő feladat alatt az időnyomás negatív hatással lehet az implantátum későbbi pontos illeszkedésére. A művelet sokkal egyszerűbben hajtható végre egy 3D nyomtatott implantátummal. A kórház először meghatározza a beteg adatait, majd elküldi azokat a CONMET-nek, melynek mérnökei az adatok alapján egy CAD-modellt hoznak létre, és a sebésszel konzultálva megtervezik az implantátumot. Ezután a 3D nyomtatóé a főszerep.

Az orvostechnikai berendezéseket gyártó CONMET TRUMPF 3D nyomtatót használ az arc-állcsont-szájsebészeti implantátumok gyártásához a FÁK-piacokra (Forrás: TRUMPF)

Az implantátum beültetése előtt azt tökéletesen megtisztítják. Ez növeli a műtéti biztonságot, csökkenti a költségeket, és felgyorsítja a műtét lefolyását. A rendszer leegyszerűsíti az implantátumok gyakran összetett topológiájának legyártását, sőt olyan erős és tartós segédeszközöket képes létrehozni, amelyek egyben az ütések hatását is csillapítják. Az porózus implantátumfelület megkönnyíti, hogy azt benője a környező egészséges szövet. Az eljárás a költségeket is csökkenti, mert az additív gyártás csak annyi anyagot igényel, amennyi az implantátumhoz ténylegesen szükséges. A CONMET-nak sikerült mintegy 40 százalékkal csökkentenie az arc-állcsont-szájsebészeti implantátumok gyártási költségeit. A vállalat az implantátumok tömeggyártását tervezi a TRUMPF 3D nyomtatókkal, ezért több gép üzembe állítása mellett döntött.

2. Könnyűszerkezetes szerelőkonzol a kommunikációs műholdakhoz

A Tesat-Spaceroom űripari cég a TRUMPF-ot bízta meg egy 3D nyomtatott szerelőkeret legyártására a német Heinrich Hertz kommunikációs műhold számára, amelyet az új kommunikációs technológiák az űrben történő alkalmazhatósági tesztjére szántak. A keret a mikrohullámú szűrők vezérlésére szolgáló csőmotorokat tartja. Az AMendate céggel együttműködve a TRUMPF mérnökeinek sikerült optimalizálniuk a keretszerkezet geometriáját, és mindösszesen 55 százalékkal – 164 grammról 75 grammra – csökkentették annak súlyát.

A TRUMPF nyomtatta a német Heinrich Hertz hírközlési műhold mikrohullámú szűrőinek keretét, ami 55 százalékos súlymegtakarítást eredményezett (Forrás: TRUMPF, GettyImages, TurboSquid)

„Ez csak egyetlen példa arra, hogy miként alkalmazhatók az additív gyártási eljárások a műholdak súlyának csökkentésére és teherbíró képességének növelésére” – mondta Matthias Müller, a TRUMPF additív gyártási üzletágának vezetője. Az újratervezett alkatrészt TRUMPF TruPrint 3000 3D nyomtatón gyártották le, mivel az új geometriát nem lehetett hagyományos forgácsolási eljárásokkal előállítani. Az optimalizált keret könnyebb és robusztusabb lett. A műhold kilövésekor az új szerelőkeret hatalmas erőknek áll majd ellen, és formáját is jobban megtartja. A Heinrich Hertz műholdas projektet a DLR Space Administration végzi a Szövetségi Gazdasági és Energiaügyi Minisztérium nevében, a Szövetségi Védelmi Minisztérium részvételével.

3. Csatornatisztító fúvókák egyszerű gyártása

A TRUMPF az USB Düsen céggel és a Heilbronni Iparművészeti Egyetemmel összefogva a szennyvízcsatornákat tisztító fúvókák gyártására is kiterjesztette a 3D nyomtatás előnyeit. A fúvókákat a tisztító „bombák” fejére szerelik, amelyek egy vájatban lefelé mozgatják a kocsikat, és 300 bar nyomású vízsugárral söprik el a nagyobb szennyvízcsatornákban lerakódott iszapot. Bár a fúvókák kialakítása egyszerű, legyártásuk mégis négy lépésből áll. Először le kell vágni az előgyártmányt, majd a forgácsolás van soron, ami után ki kell alakítani egy horonyt, és a végén be kell ragasztani a fúvókát egy kerámia alaptestbe.

Az USB Düsen csatornatisztító rendszerének 3D nyomtatott fúvókáját a TRUMPF optimalizálta (Forrás: TRUMPF)

A gépkezelőnek folyton egyik gépről a másikra kell vinnie az alkatrészt, a ragasztás pedig gyakran pontatlanul megy végbe. A 3D nyomtatott alkatrész kiküszöböli a marási és ragasztási műveleteket. Az alkatrész támaszanyag alkalmazása nélkül nyomtatható, így utómunkálatokra sincs szükség. A szoftveralapú folyamat sokkal pontosabb, mint a manuális ragasztás. A számítások szerint az additív gyártás 53 százalékkal csökkentette a gyártási időt, ami évente akár 10 000 alkatrész legyártását teszi lehetővé. Az eljárás másik előnye az egyenletesebb vízsugár. A TRUMPF mérnökei arra számítanak, hogy az új fúvókák csökkentik a vízfogyasztást és növelik a tisztítási teljesítményt.

www.trumpf.com

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Austria transfers

Média Partnerek