پرینت سه بعدی برای مهندسان مکانیک

پرینت سه بعدی مهندسی مکانیک
[vc_row][vc_column][vc_column_text]

پرینت سه بعدی در مهندسی مکانیک

هدف این نوشته این است که مهندسان مکانیک را با کاربردهای صنعت ساخت افزایشی آشنا کند. نمی‌خواهیم به حاشیه برویم و به آموزش پرینت سه بعدی بپردازیم! قصد داریم به طور مستقیم به سراغ بحث برویم و با نشان دادن چندین مثال کاربردی شما را با کاربردهای پرینت سه بعدی در مهندسی مکانیک آشنا کنیم.

پس حتماً تا انتهای نوشته همراه باشید.

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_tta_accordion style=”modern” color=”white” spacing=”2″ gap=”1″ c_align=”center” c_position=”right” active_section=”0″ css_animation=”bounceIn” no_fill=”true” collapsible_all=”true” title=”چند نمونه‌ی جالب از کاربرد ساخت افزایشی در مهندسی مکانیک”][vc_tta_section title=”#1 کالیپر ترمز بوگاتی شیرون” tab_id=”1535293036912-6333f0c4-9619″][vc_column_text]

پرینت سه بعدی کالیپر ترمز بوگاتی شیرون

بوگاتی شیرون بوگاتی کایرون پرینت سه بعدی پرینترهای سه بعدی
بوگاتی شیرون بوگاتی کایرون پرینت سه بعدی پرینترهای سه بعدی

بوگاتی که متخصص تولید خودروهای سوپر اسپرت است، مانند دیگر کمپانی‌های بزرگ خودروسازی به استفاده از پرینترهای سه بعدی روی آورده است. بوگاتی در آخرین مدل خود، بوگاتی شیرون یا به بیان دیگر بوگاتی کایرون، برای ساخت کالیپر ترمز خود از پرینترهای سه بعدی استفاده کرده است.

پرینت سه بعدی کالیپر ترمز بوگاتی شیرون
پرینت سه بعدی کالیپر ترمز بوگاتی شیرون

کالیپر ترمز بوگاتی شیرون با پرینترهای سه بعدی بستر پودری ساخته شده است. این پرینترهای سه بعدی با تاباندن شعاع‌های انرژی، مانند لیزر، بر روی دانه‌های پودر مواد اولیه، آن‌ها را به هم جوش می‌دهند و یک قطعه یک‌پارچه را می‌سازند. برای ساخت کالیپر ترمز بوگاتی شیرون از پودر فلز تیتانیوم استفاده شده است. همچنین پرینت سه بعدی این قطعه ۴۵ ساعت زمان می‌برد.

اگر تمایل دارید جزئیات بیشتری در مورد استفاده‌ی بوگاتی از پرینتر سه بعدی فلز برای ساخت کالیپر ترمز بدانید، حتماً مقاله‌ی “تولید کالیپر ترمز بوگاتی شیرون توسط پرینترهای سه بعدی” را مطالعه بفرمایید. در این مقاله تصاویر بیشتری از این کالیپر ترمز و همچنین جزئیات فرآیند تولید آن با پرینترهای سه بعدی آمده است.

[/vc_column_text][/vc_tta_section][vc_tta_section title=”#2 پرینت سه بعدی نازل سوخت تیتانیومی هواپیما” tab_id=”1535125235002-7012d91b-13de”][vc_column_text]

قطعات تیتانیومی صنایع هوایی با ۶۳% وزن کمتر – GE Aviation

پرینت سه بعدی فلز تیتانیوم برای نازل سوخت GE Aviation
پرینت سه بعدی فلز تیتانیوم برای نازل سوخت GE Aviation

کمپانی GE Aviation نازل سوخت مشهورش را با استفاده از پرینترهای سه بعدی فلز می‌سازد. GE Aviation هم همانند بقیه‌های کمپانی‌های هوافضایی به تاثیر انقلابی پرینت سه بعدی در صنایع هوافضایی پی برده است. این تاثیر تنها بر روی زنجیره‌ی تامین نیست. بلکه با تاثیر بسیار زیاد بر روی وزن قطعات هواپیماها و فضاپیماها، مصرف سوخت آن‌ها را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد.

این کمپانی با بازطراحی نازل‌های سوخت تیتانیومی و تطبیق آن‌ها با توانایی‌های پرینترهای سه بعدی توانست ۶۳% از وزن آن‌ها بکاهد.

با هدف کاهش وزن براکت و قسمت ساپورت این قعطه، تیم طراحی از نرم‌افزار بهینه‌سازی Materialise 3-matic استفاده کرده است. آن‌ها به خوبی بررسی کردند که کدام قسمت‌های طرح را می‌توان با ساختارهای شبکه‌ای جایگزین کرد؛ با این هدف که با حفظ مقاومت قطعه از وزن آن بکاهند.

سپس این تیم ارزیابی‌های نهایی را بر روی قطعه می‌کنند تا مطمئن شوند که ساختار شبکه‌ای آن برای فرآیند پرینت سه بعدی مناسب است.

سپس تیم وضعیت تنش‌های وارد بر قطعه را بر اساس قیدهای طراحی بررسی می‌کند و در صورت نیاز، به تغییر ساختار هندسی آن دست می‌زند. با تکرار چرخه‌ی طراحی، این تیم توانست که کاهشی ۶۳درصدی در وزن نازل سوخت تیتانیومی پرینت سه بعدی شده نسبت به نازل سوخت ساخته شده با روش‌های سنتی ایجاد کند.

پرینت سه بعدی فلز تیتانیوم

جالب اینجاست که استفاده از پرینتر سه بعدی فلز برای ساخت نازل سوخت تیتانیومی GE Aviation علاوه بر تحول زنجیره‌ی تامین و همچنین کاهش وزن ۶۳ درصدی قطعه، به دلیل ایجاد فضاهای انتقال حرارتی بیشتر، باعث کاهش تنش‌های گرمایی نیز می‌شود!

[/vc_column_text][/vc_tta_section][vc_tta_section title=”#3 اسکن سه بعدی پا و پرینت سه بعدی کفی کفش اختصاصی” tab_id=”1535127074135-5a0b1329-6bd6″][vc_column_text]

اولین کمپانی تولیدکننده‌ی کفی‌های کفش دینامیک

اسکن سه بعدی پا و پرینت سه بعدی کفی کفش اختصاصی توسط کمپانی Phits™ Insoles
اسکن سه بعدی پا و پرینت سه بعدی کفی کفش اختصاصی توسط کمپانی Phits™ Insoles

تصور کنید که کفشی داشته باشید که نه تنها کاملاً اندازه‌ی پای شما باشد، بلکه نحوه‌ی راه رفتن شما را هم بشناسد و برای آن طراحی شده باشد.

برای پیدا کردن این کفش تنها کافی است که بر روی یک اسکنر که حرکت شما را بررسی می‌کند راه بروید و در طی تنها چند روز کفی کفش جادویی شما پرینت سه بعدی شده و آماده‌ی تحویل به شما خواهد بود.

پرینت سه بعدی کفی کفش توسط Phits™ Insoles
پرینت سه بعدی کفی کفش توسط Phits™ Insoles

همه‌ی این کارها پیش از این توسط کمپانی Phits™ Insoles انجام شده است و این کمپانی را به اولین تولیدکننده‌ی “کفی‌های کفش اختصاصی مبتنی بر آنالیز راه رفتن فرد” تبدیل کرده است. این کمپانی یکی از پیشروان به کارگیری ظرفیت‌های ساخت افزایشی است و با استفاده از نرم‌افزارهای مدرن طراحی صنعتی، پرینت سه بعدی و اسکن سه بعدی توانسته به خوبی این ظرفیت‌ها را به ثروت تبدیل کند.

 

در اینفوگرافیک زیر زنجیره‌ی ارزش ساخته شده توسط کمپانی Phits™ Insoles به خوبی دیده می‌شود.

 

اینفوگرافیک کفی کفش پرینت سه بعدی شده
اینفوگرافیک کفی کفش پرینت سه بعدی شده
[/vc_column_text][/vc_tta_section][vc_tta_section title=”#4 گیره‌های نگهدارنده در اتوماسیون صنعتی” tab_id=”1535276516080-c99e59cf-6b89″][vc_column_text]

گیره‌های پرینت سه بعدی شده‌ی Schunk

پرینت سه بعدی گیره‌های صنعتی پرکاربرد
پرینت سه بعدی گیره‌های صنعتی پرکاربرد

در اتوماسیون صنعتی، سرعت و دقت از اصول اساسی کار هستند. گیره‌هایی که در خطوط تولید برای برداشتن و قرار دادن قطعات استفاده می‌شوند یکی از مثال‌هایی است که باید شامل این ویژگی‌ها باشد. هرچه این قطعات بهتر برای اهداف کاریشان ساخته و تنظیم شوند، بهتر می‌توانند انجام وظیفه کنند.

ولی ساخت دقیق این گیره‌ها همیشه هم به این سادگی نیست و در بسیاری از موارد می‌تواند زمان‌بر و هزینه‌بردار باشد.

متخصصان آلمانی شرکت Schunk که در حوزه طراحی و تولید گیره‌های صنعتی فعال هستند، توانستند به کمک مجموعه‌ی متریالایز سیستمی را با نام eGrip راه‌اندازی کنند. eGrip اولین ابزار کاملاً اتوماتیک برای طراحی و سفارش گیره‌های پرینت سه بعدی شده است.

پرینت سه بعدی گیره صنعتی
پرینت سه بعدی گیره صنعتی

طراحی و سفارش تنها در ۱۵ دقیقه

تنها با چند کلیک در پلتفرم eGrip، سفارش شما ثبت می‌شود.

سفارش دهنده تنها باید فایل STEP و یا STL قطعه‌ای که قرار است برای آن گیره ساخته شود را آپلود کند. سپس برخی اطلاعات مانند وزن، بستر نگهدارنده(Gripper Base)، جهت جدایش(Extraction Direction) و موقعیت نسبی قطعه و گیره را به eGrip بدهد تا این پلتفرم، گیره‌ی مطلوب را برای مشتری طراحی کند.

پرینت سه بعدی گیره‌های صنعتی پرکاربرد
پرینت سه بعدی گیره‌های صنعتی پرکاربرد

نرم‌افزار بلافاصله پنجه‌های گیره را به گونه‌ای که قطعه را به طور کامل و دقیق نگه دارد و درعین حال بهینه باشد طراحی می‌کند. سپس قیمت و اطلاعات نحوه و زمان ارسال گیره‌ها را در اختیار مشتری قرار می‌دهد. فرآیند طراحی، ساخت و ارسال این گیره‌ها تنها چندین روز طول می‌کشد که در مقایسه با روش‌های سنتی که هفته‌ها طول می‌کشید بسیار بازده‌ی زمانی بهتری دارد.

پرینت سه بعدی گیره
پرینت سه بعدی گیره

 

 

 

 

[/vc_column_text][/vc_tta_section][vc_tta_section title=”#5 گیره ساکشن آلومینیمی” tab_id=”1535282470340-11da06fd-acc4″][vc_column_text]

پرینت سه بعدی آلومینیم و قدرت (باز)طراحی: گیره ساکشن

 

پرینت سه بعدی فلز آلومینیم: گیره Suction Gripper
پرینت سه بعدی فلز آلومینیم: گیره Suction Gripper

هرچه یک تیم تولیدکننده‌ی یک زنجیره‌ی ارزش با کمک ساخت افزایشی، درک بهتر و عمیق‌تری نسبت به همه‌ی ظرفیت‌های این تکنولوژی داشته باشد، خروجی حاصل بهینه‌تر و ارزنده‌تر خواهد بود.

اجازه دهید همین موضوع را به بیان دیگر مطرح کنیم. اگر یک تیم می‌خواهد به وسیله‌ی ساخت افزایشی یک محصول جدید را تولید کند و یا یک محصول قدیمی را بازتولید کند، بهتر است که از تمام ظرفیت ساخت افزایشی در همه‌ی جنبه‌های روند تولید استفاده کند.

ساخت افزایشی Suction Gripper
ساخت افزایشی Suction Gripper

به عنوان نمونه در فرآیند طراحی، قطعات باید برای تولید با پرینترهای سه بعدی بهینه شوند. سپس در فرآیند تولید و حتی رساندن محصول به مشتری هم باید از مزایای ساخت افزایشی به بهترین شکل استفاده شود.

در این مورد، تیم Materialise با بازطراحی گیره ساکشن و ساخت آن با پرینترهای سه بعدی فلز، توانستند این قطعه‌ی آلومینیمی را با یک سوم قیمت، یک چهارم وزن و بدون نیاز به اسمبلی بسازند.

برای مطالعه‌ی کامل این کاربرد پرینت سه بعدی در مهندسی مکانیک می‌توانید از لینک اصلی آن مراجعه کنید.

[/vc_column_text][/vc_tta_section][/vc_tta_accordion][/vc_column][/vc_row]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *