Aditivní nová výroba – výroba dílů laserem a 3D tiskem

Aditivní nová výroba – výroba dílů laserem a 3D tiskem

Poptejte nyní

Chybějící originální výkresy, ukončené sériové díly nebo mimořádné geometrie dílů rychle narážejí na hranice klasické výroby. Aditivní nová výroba prostřednictvím 3D tisku místo toho vyrábí takové díly vrstvu po vrstvě z kovu, rekonstruuje díly, které již nelze obstarat, a optimalizuje jejich geometrii tam, kde původní konstrukce dosáhla svých hranic.

V laserovém kompetenčním centru capilla vznikají kovové díly robotizovanou svářecí automatizací, která nanáší materiál přesně a reprodukovatelně vrstvu po vrstvě. Protože tento průmyslový 3D tisk nepotřebuje dílu specifické formy a speciální nástroje, hodí se také pro jednotlivé kusy a malé série, které se konvenčně nedají ekonomicky vyrábět.

Oblasti použití aditivní nové výroby

Nová výroba bez originálního výkresu

Nová výroba bez originálního výkresu

Pokud chybí výrobní podklady dílu, lze jeho geometrii rekonstruovat 3D skenem. capilla digitálně zachytí stávající díl a nově ho vyrobí 3D tiskem kovu – rozměrově přesně k originálu a na přání s cílenými konstrukčními úpravami. Tak lze znovu obstarat i díly, pro které není k dispozici ani výkres, ani dodavatel.

Optimalizace sériových náhradních dílů

Optimalizace sériových náhradních dílů

Při aditivní výrobě prostřednictvím 3D tisku se náhradní díl nejen reprodukuje, ale může být zároveň upraven v geometrii a materiálu. Namáhané oblasti lze zpevnit nebo provést z jiného materiálu, čímž se prodlužuje životnost dílu a v provozu klesají následné náklady. Z čistého náhradního dílu se tak stane vylepšená varianta originálu.

Výroba složitých geometrií dílů

Výroba složitých geometrií dílů

Díly s vnitřními chladicími kanály, podřezy nebo tvarovými plochami lze vyrábět aditivně, protože materiál je nanášen vrstvu po vrstvě a nejsou potřeba formovazné nástroje. Aditivní výroba tak zpřístupňuje geometrie, které se třískovými nebo odlévacími postupy nedají nebo lze realizovat jen se značným úsilím.

Prototypy a malé série

Prototypy a malé série

Protože 3D tisk kovu nepotřebuje dílu specifické nástroje, odpadá toolingová vázanost, která konvenční výrobu při malých kusech znevýhodňuje. Konstrukční změny lze okamžitě přenést do dalšího dílu. To zkracuje průběžné doby u prototypů, funkčních vzorků a malých sérií.

Kdy se aditivní nová výroba vyplatí

Některé díly jsou tak silně opotřebeny, že se oprava již nevyplatí. Jiné jsou již roky ukončeny, výrobce neexistuje a náhrada je přes obvyklé kanály již nedostupná. V takových případech lze díl znovu vyrobit od základu aditivní novou výrobou. Následujících šest bodů ukazuje, odkud provozovateli plyne užitek.


                                        Náhradní díly i bez výkresu a dodavatele

Náhradní díly i bez výkresu a dodavatele

Pokud pro díl již neexistují žádné podklady a výrobce ho nedodává, lze ho přesto dodat. 3D sken stávajícího dílu poskytne data, z nichž aditivní nová výroba díl znovu vyrobí. Provoz tak zůstává nezávislý na tom, zda je originální díl ještě na trhu k dispozici.


                                        Výroba bez drahých forem a nástrojů

Výroba bez drahých forem a nástrojů

Při lití nebo lisování se musí nejprve vyrobit forma pro příslušný díl – a ta se vyplatí teprve při velkých kusech. Při 3D tisku kovu naopak svářecí robot nanáší materiál přímo podle konstrukčních dat, aniž by bylo nutné nejprve budovat formu. Již jeden jediný díl lze tak ekonomicky vyrobit.


                                        Rychle dostupné při výpadku zařízení

Rychle dostupné při výpadku zařízení

Stojí-li zařízení a vhodný náhradní díl není na skladě, záleží každá hodina. Protože není nutná žádná předcházející výroba forem, lze díl v automatizovaném svařování okamžitě vyrobit z dat. Tato svářecí automatizace zkracuje čekací dobu oproti nové objednávce s dlouhou dodací lhůtou a snižuje drahé výpadky.


                                        Zakázkové výrobky a jednotlivé kusy

Zakázkové výrobky a jednotlivé kusy

Zakázkové výrobky, jednotlivé kusy nebo díly přizpůsobené vlastním potřebám lze aditivní novou výrobou vyrobit. Protože díl vzniká přímo z konstrukčních dat v 3D tisku kovu, je i jediný kus realizovatelný, aniž by se muselo nejprve vyplatit vysoké množství.


                                        Lepší díly místo pouhé kopie

Lepší díly místo pouhé kopie

Při aditivní nové výrobě nemusí nový díl odpovídat starému zcela přesně. Silně namáhané oblasti lze zpevnit nebo provést z odolnějšího materiálu. Tak nevzniká pouze náhrada, ale díl, který vydrží déle než původní.


                                        Méně odpadu materiálu při výrobě

Méně odpadu materiálu při výrobě

Při klasickém obrábění se díl vyfrézovává z plného materiálového bloku, zbytek odpadá jako tříska. Aditivní výroba nanáší materiál pouze tam, kde je skutečně potřeba. Zejména u drahých kovů to citelně snižuje spotřebu materiálu.

Od 3D skenu k hotovému dílu

Aditivní nová výroba u capilla spojuje průmyslový 3D tisk s automatizovanou svářecí technikou. Začíná 3D skenem dílu a vede přes automatický výpočet dráhy až k vrstvové výstavbě v 3D tisku kovu, který jako DED-Arc postup (Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM) vyrábí přímo z drátových materiálů. První kroky probíhají pevně za sebou; při samotném nanášení materiálu capilla kombinuje laserové a klasické svářecí procesy v závislosti na úkolu.

Zachytit díl 3D skenem

Na začátku je díl zachycen 3D skenem, který digitálně zobrazuje jeho přesnou geometrii. Sken umožňuje měření i poškozených nebo opotřebených povrchů a tvoří základ pro další kroky.

Automaticky vypočítat svářecí dráhy

Z dat skenu speciálně vyvinutý software capiCAM-3D v laserovém kompetenčním centru (LKZ) přímo vypočítá optimalizované svářecí dráhy. Toto automatizované dráhové programování nahrazuje ruční programování a zajišťuje reprodukovatelnost nanášení materiálu od dílu k dílu.

Díl vrstvově vystavět

Při nanášení materiálu vzniká díl vrstva po vrstvě. V 3D tisku kovu jako DED-Arc postup (Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM) je vyráběn přímo z drátových materiálů – šetrně k materiálu a díky řízenému tepelnému příkonu s nízkým zkroucením. Se speciálně vyvinutými masivními dráty capilla lze dosáhnout hodnot tvrdosti až 70 HRC.

Procesy kombinovány podle potřeby

capilla nesází na jediný postup, ale kombinuje automatizované a klasické svářecí procesy v závislosti na dílu a úkolu. K dispozici jsou laserové procesy jako svařování laserovým drátem a laserovým práškem, plazmové multiwire svařování (capiClad MultiWire 3D) s až 12 kg/h při 100procentním využití materiálu a TIG studený a horký drát. Které z nich se použijí, závisí na příslušném požadavku.

Procesy pro aditivní novou výrobu

Aditivní nová výroba u capilla vychází z automatizované svářecí techniky, při níž svářecí robot nanáší materiál podle vypočtených drah. Který postup se přitom použije, závisí na dílu, materiálu a požadované vrstvě. Od jemného laserového nanášení až po velkoploché 3D tisk kovu capilla kombinuje následující procesy, místo aby se vázal na jediný.

Laserové navarovací svařování

Laserový paprsek taví přídavný svařovací materiál vrstvu po vrstvě na díl, přiváděný jako drát nebo prášek. Teplo zůstává úzce omezené, takže vznikají husté, pevně přilnuté funkční vrstvy. Jsou odolné proti opotřebení a korozi a umožňují i složité tvary.

Laserové navarovací svařování

Laserové navarovací svařování

Plazmové multiwire svařování

Plazmové multiwire svařování (capiClad MultiWire 3D) nanáší s několika dráty současně velmi velká množství – až 12 kg/h při 100procentním využití materiálu. Je tak nejekonomičtějším postupem pro velkoploché výstavby a jako WAAM 3D tisk vyrábí i celé díly z drátu.

Plazmové multiwire svařování

Plazmové multiwire svařování

TIG studený drát a TIG horký drát

TIG studený a horký drát jsou jemné, dobře řiditelné procesy pro rovnoměrnou svarovou lázeň. Při horkém drátu je drát předehřát, to zvyšuje množství a šetří díl. Oba jsou vhodné pro citlivé nebo již předem opracované díly.

TIG studený drát a TIG horký drát

TIG studený drát a TIG horký drát

Obraťte se na nás s dotazy:

Podporujeme Vás při plánování a realizaci Vaší aditivní nové výroby – od analýzy až po hotový díl.



                                Správné přídavné svařovací materiály pro aditivní aplikace

Správné přídavné svařovací materiály pro aditivní aplikace

Materiál rozhoduje při aditivní nové výrobě zásadně o vlastnostech vrstvy, adhezní pevnosti a funkčnosti. Standardní materiály pro náročné aplikace často nestačí.

capilla nabízí přídavné materiály pro aditivní výrobní procesy – přizpůsobené procesu, základnímu materiálu a požadovaným vlastnostem dílu.

K přídavným svařovacím materiálům

Další řešení pro opravy a výrobu

Aditivní nová výroba doplňuje klasické opravné a výrobní procesy. Naše služby se navzájem doplňují a umožňují cílený výběr správného přístupu.

Ochrana proti opotřebení a navarovací svařování

Ochrana proti opotřebení a navarovací svařování

Ochrana proti opotřebení a navarovací svařování

Oprava a zušlechtění dílů pro zvýšení životnosti a odolnosti.
Pro aplikace s vysokým mechanickým zatížením a abrazí.

Zjistit více
RetroFit

RetroFit

RetroFit

Cílený další rozvoj stávajících dílů pro nové požadavky.
Pro lepší výkon, delší životnost a vyšší ekonomičnost.

Zjistit více
Opravné svařování

Opravné svařování

Opravné svařování

Oprava poškozených nebo opotřebených dílů a jejich opětovné zprovoznění.
Pro rychlá řešení a zkrácené prostoje.

Zjistit více
Náhradní díly a opotřebitelné díly

Náhradní díly a opotřebitelné díly

Náhradní díly a opotřebitelné díly

Optimalizované komponenty pro silně namáhané aplikace.
Pro menší opotřebení a méně poruch v provozu.

Zjistit více

Aditivní nová výroba v capilla LKZ

V laserovém kompetenčním centru capilla sdružuje moderní technologie pro aditivní výrobu a laserové zpracování.

Vznikají zde díly, které by klasickými postupy nebylo možné vyrobit. Procesy, nanášení materiálu a výsledky lze přitom přesně řídit a reprodukovat.

Od rekonstrukce bez výkresu až po optimalizovanou sériovou výrobu – LKZ umožňuje řešení, která přesahují stav techniky.

Více o capilla LKZ

Časté dotazy k aditivní nové výrobě

Aditivní nová výroba označuje výrobu dílu vrstvovým nanášením materiálu, místo aby byl vyobraben z bloku nebo odlit. Materiál je nanášen vrstvu po vrstvě, dokud nevznikne díl.

3D tisk kovu je nadřazený pojem pro vrstvovou výrobu kovových dílů. WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) je konkrétní metoda, při níž oblouk taví materiál přímo z drátu a nanáší ho. Výhodou jsou vysoké výkony nanášení a dobré využití materiálu.

capilla využívá WAAM přes plazmové multiwire pro ekonomické vystavění celých dílů a radí, který postup je pro daný díl správný.

Laserové aditivní výrobní procesy dosahují velmi vysoké rozměrové přesnosti. V závislosti na procesu a velikosti dílu jsou dosažitelné tolerance v řádu několika desetin milimetru. Přepracování broušením nebo soustružením je v případě potřeby možné.

Ano. Přes 3D sken stávajícího dílu vznikne digitální model, z něhož lze odvodit výrobní data. Tak lze dodat i ukončené díly, pro které není k dispozici ani výkres, ani výrobce.

capilla přebírá digitální rekonstrukci a aditivní novou výrobu z jedné ruky a podporuje opětovné zpřístupnění dílu, který již nelze obstarat.

Při 3D tisku kovu je díl vystavěn přímo z drátových materiálů, které lze vybírat podle požadavků. Se speciálně vyvinutými masivními dráty dosahuje plazmový multiwire postup hodnot tvrdosti až 70 HRC, takže lze vyrábět i silně namáhané díly.

Vyplatí se, když díl již není dostupný, je potřeba v malém množství nebo má geometrii, která se klasicky obtížně vyrábí. Protože není potřeba žádný dílu specifický nástroj, je ekonomické i jediné kusů.

capilla posoudí podle dílu, zda se aditivní nová výroba v konkrétním případě vyplatí, a vyrobí ho 3D tiskem kovu přímo z konstrukčních dat.

Rozměrová přesnost vyplývá z digitálního procesního řetězce: ze 3D skenu software vypočítá svářecí dráhy, které svářecí robot automatizovaně projíždí. Díky této svářecí automatizaci je každý díl vyráběn za stejných podmínek a je reprodukovatelný.