AR轻型结构是提高生产可持续性的基本要求。轻型结构起始于实际生产开始之前,在整个价值创造链(从原材料到成品部件)中发挥着重要作用。因此,各家公司必须及时对这一方面进行评估。”Autodesk销售经理Steffen Krause称,“我们的任务是帮助客户实现图纸设计自动化以及开发相关程序提高控制效率和质量,同时又降低对环境的负面影响。借助Autodesk的技术,许多制造商能够在设计和制造流程中提高材料和能源效率,进而提高自身业绩并对建设更美好的世界作出贡献。”
Hainbuch公司是一家位于Marbach的Swabian工件夹具制造商,可持续性以及相关环境保护责任是公司的明确目标,同时构成了公司形象的重要部分。自2016年以来,公司的环境方针始终包含一项能源标准,即所谓的“能源政治”。“借助该标准,我们降低排放和废物,提高能源效率,确保资源的保护性处理以及减少有害材料。因为我们不仅希望研发和生产高质量产品,而且还希望推动环境保护和可持续性。” Hainbuch公司产品管理负责人Stefan Nitsche称。
通用公司同Autodesk合作开发了第一台3D打印和功能优化的基座锁定器
轻型结构是提高材料效率的前提条件
3D Micro Print GmbH公司(Chemnitz)专业从事使用微激光烧结技术生产金属微细零件,同时出售相关机床。对于这家位于萨克森州的企业而言,可持续性同样意味着通过功能整合开发和制造产品,为客户创造额外价值的同时不影响部件的材料性能和用途。
“新几何形状和新材料间的相互作用对于产生具有额外价值的轻型可持续产品至关重要。在这一方面,需要通过专家建议向客户说明产品开发和制造工艺方面的重大调整。”3D Micro Print公司质控经理Thomas Klotz称。
正在工作的Hainbuch小型卡盘Spanntop Mini.
显然,没有3D打印技术,许多轻型结构加工将无法完成,同时3D技术也是提高材料效率的必要前提。许多零件在设计阶段就可以结合起来。“Autodesk公司采用的生成性设计方法是一种重要的工具,往往能够确保新几何形状的创建。这种方法可以帮助我们的客户降低重量和加强零件。例如,通用公司采用这种方法进行一种新型座椅锁定器的增材制造。”Steffen Krause以此为例说明一种一开始就坚持轻型结构原则所开发的部件:“这新零件只有一个组件,代替了以往的8个。另外,其重量降低40%,强度提高20%。”
更轻且更小的夹具
为了夹持工件进行铣削、撤销和磨削,Hainbuch采用碳纤维开发了各种超轻夹具。该公司称,这些设备提高了生产率、降低了能源消耗,并且减轻了机床驱动负荷。借助这种高效材料,这一CFRP夹具的重量只有标准设备的2/3。
使用微激光烧结技术生产的微米级高精度金属微零件
“针对不同客户,我们可以提供几乎所有夹具的碳纤维版本。另外,在小范围内,我们已经开发出了具有低干扰轮廓和更低质量的卡盘。这两项因素在精加工中日益重要。刀具获取和低能耗是现代和未来导向型夹持系统的特点。更具动态性的主轴加速度降低了生产周期。并且单个工件的费用整体下降。”Stefan Nitsche如实评价Hainbuch采用的解决方案。在EMO 2019展会上,该公司将展示手动虎钳Manok CFK Leichtbau、迷你卡盘系列,以及在可持续性方面进行重大改进的许多其他新的研发产品。
为实现轻型结构,3D Micro Print公司采用微激光烧结技术生产高精度微零件,由同一供应商为客户提供产品制造和全面服务。相关服务包括知识交换、功能部件整合、可制造设计、批量零件制造以及材料开发(若需要)。这里的流程设计的超高分辨率和精确μm-range采用离散。公司开发并生产细晶格结构,以及具有复杂内部结构的几何体。公司将在汉诺威欧洲机床展上为各行业提供相关的解决方案。
“我们超过60%的客户具有同可持续性相关的成功因素和目标,并且这一比例呈上升趋势。”Autodesk技术销售经理Steffen Krause称
人工智能使工作更加敏捷
对于机床制造商及其客户而言,可持续性和轻型结构可以在价值创造链中提供显著的竞争优势,因此非常重要。Autodesk‘sTechnical公司销售经理Steffen Krause持相同看法:“我们超过60%的客户具有同可持续性相关的成功因素和目标,并且这一比例呈上升趋势。通过交付链,这种优势同样会转移给服务提供方。”
在这一背景下,Autodesk公司决定借助自动化开展人工智能、虚拟和增强现实以及3D打印研究。这意味着设计、机床制造和模拟进行数字化联合,贯穿CAM、增材制造和搞工程管理的具体方面。“这一联合平台可以打破学科界限、提高工程团队间的工作灵活性,同时帮助制造商提供竞争力。”Steffen Krause强调。
“我们不仅希望研发和生产高质量产品,而且还希望推动环境保护和可持续性。”Hainbuch公司产品管理负责人Stefan Nitsche称
在汉诺威欧洲机床展的欧特克公司的展位上,参观者将能够深入了解展品使用的CAM软件。参观者将能够看到各种具有异形表面的高要求复杂部件,展示该公司可以实现的较高表面质量。参观者还将看到将增材和建材工艺相结合的混合制造技术。此外,参观者可以看到各类展品,深入探讨生成式设计的可能性。
借助适当的开发工具和大量工程知识,轻型结构可以实现很多要求。唯一的限制是由物理学规定的。“目前,我们能够满足所有客户要求。轻型结构以及干涉轮廓的减少只会在无法保证夹持力、刚度和精度时达到极限。”Hainbuch公司的Stefan Nitsche强调。3D Micro Print公司的Thomas Klotz补充道,“目前,轻型结构在面对无法自由提升性能的高标准化工艺和产品时存在限制。”
Hainbuch公司开发的手动虎钳产品Manok CFK按照轻型结构原则进行了优化
解决几何偏差
3D金属打印同样是Rolf Lenk Werkzeug- und Maschinenbau GmbH公司的专业领域之一。Matthias Otte负责公司的增材制造工作。他解释了制造涉及到的关键因素:“部件必须满足尺寸容差要求。这意味着必须解决增材制造工艺中的变形和收缩问题。在这方面,几何光学测量尤为重要。几何光学测量还可以快速检查可能出现的偏差。”借助光学测量技术,该公司能够在增材制造中为整个工艺链提供支持,进而生产出完美匹配的部件。首先对部件进行几何测量,然后检测因变形和收缩导致的偏差,最终实现成品零件的计划形状。即使在运行生产过程中,与计划的几何形状相比,也可以发现不准确之处。若需要,可以进行快速调整。在EMO 2019展会上,该公司将通过各类部件展示其在3D打印领域的实力。
“我们不仅希望研发和生产高质量产品,而且还希望推动环境保护和可持续性。”Hainbuch公司产品管理负责人Stefan Nitsche称
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