Внедряем 3D‑оборудование в производство и бизнес с 2010 года

3D-печать на 56% сократила расходы при производстве автомобильных шлангов

Евгений Белых

Инженер по 3D‑печати, эксперт по материалам и технологиям

Ведущий производитель автомобилей внедрил 3D-оборудование для печати пресс-форм для автомобильных шлангов. Это позволило сократить расходы на 56%, а время получения деталей на 80%. Шланги, изготовленные в 3D-печатных формах, превосходно соответствуют требованиям к качеству.

Ведущий производитель автомобилей внедрил 3D-оборудование для печати пресс-форм для автомобильных шлангов. Это позволило сократить расходы на 56%, а время получения деталей на 80%. Шланги, изготовленные в 3D-печатных формах, превосходно соответствуют требованиям к качеству.

Проект

Крупному поставщику автозапчастей требовалось изготовить сложные формы для шланга двигателя системы охлаждения радиатора. Геометрия детали была чрезвычайно сложной. Традиционная обработка с ЧПУ требовала сегментации и сборки, что не позволяло выполнить требования к формовке цельных деталей и поставке в течение одной недели.

Пресс-формы для производства резиновых шлангов обычно изготавливаются из металла. Однако они не выдерживают современных требований к кастомизации, весу, сложной геометрии и другим параметрам.

Проект

Крупному поставщику автозапчастей требовалось изготовить сложные формы для шланга двигателя системы охлаждения радиатора. Геометрия детали была чрезвычайно сложной. Традиционная обработка с ЧПУ требовала сегментации и сборки, что не позволяло выполнить требования к формовке цельных деталей и поставке в течение одной недели.

Пресс-формы для производства резиновых шлангов обычно изготавливаются из металла. Однако они не выдерживают современных требований к кастомизации, весу, сложной геометрии и другим параметрам.

Проектирование пресс-формы для шланга в программе САПР

Проектирование пресс-формы для шланга в программе САПР

Проблемы традиционного производства

  • Металлические формы деформируются при многократном тепловом расширении и сжатии, что приводит к неравномерной толщине стенок или несоосности соединений.

  • Механическая обработка не позволяет производить детали с нестандартной геометрией, что затрудняет оптимизацию гидродинамики. Ручная обработка занимает много времени и подвержена ошибкам.

  • Традиционный процесс занимает несколько недель с момента проектирования до поставки, что не подходит для быстрого мелкосерийного производства.

  • Металлические формы подвержены коррозии.

Решение

Технология высокотемпературной 3D-печати INTAMSYS позволила разработать индивидуальный производственный процесс, который дает возможность напрямую изготавливать функциональные формы с оптимизированными каналами охлаждения и сложной геометрией.

Проблемы традиционного производства

  • Металлические формы деформируются при многократном тепловом расширении и сжатии, что приводит к неравномерной толщине стенок или несоосности соединений.

  • Механическая обработка не позволяет производить детали с нестандартной геометрией, что затрудняет оптимизацию гидродинамики. Ручная обработка занимает много времени и подвержена ошибкам.

  • Традиционный процесс занимает несколько недель с момента проектирования до поставки, что не подходит для быстрого мелкосерийного производства.

  • Металлические формы подвержены коррозии.

Решение

Технология высокотемпературной 3D-печати INTAMSYS позволила разработать индивидуальный производственный процесс, который дает возможность напрямую изготавливать функциональные формы с оптимизированными каналами охлаждения и сложной геометрией.

Оборудование

Промышленный 3D-принтер INTAMSYS FUNMAT PRO 610HT отличается сверхбольшим рабочим объемом 610 × 508 × 508 мм. Температура камеры достигает 300 °C, а температура сопла 500 °C. Это обеспечивает стабильную и равномерную тепловую среду при печати PEI1010, PEEK, PEKK, PPSU и другими термопластиками инженерного класса.

Оборудование

Промышленный 3D-принтер INTAMSYS FUNMAT PRO 610HT отличается сверхбольшим рабочим объемом 610 × 508 × 508 мм. Температура камеры достигает 300 °C, а температура сопла 500 °C. Это обеспечивает стабильную и равномерную тепловую среду при печати PEI1010, PEEK, PEKK, PPSU и другими термопластиками инженерного класса.

Intamsys Funmat Pro 610HT оснащен двумя цельнометаллическими соплами с температурой нагрева до 500 ℃

Intamsys Funmat Pro 610HT оснащен двумя цельнометаллическими соплами с температурой нагрева до 500 ℃

Материал

Высокотемпературный пластик PEI 1010 обеспечивает механическую прочность и размерную стабильность деталей, их устойчивость к возгоранию и коррозии.

Формы из PEI 1010 сохраняют точность размеров даже при температуре выше 200 °C. Кроме того, они примерно на 60% легче металлических.

Материал

Высокотемпературный пластик PEI 1010 обеспечивает механическую прочность и размерную стабильность деталей, их устойчивость к возгоранию и коррозии.

Формы из PEI 1010 сохраняют точность размеров даже при температуре выше 200 °C. Кроме того, они примерно на 60% легче металлических.

Преимущества 3D-печати

  • FDM-принтер с большой камерой позволяет печатать детали цельными, так что сборка не требуется.

  • 3D-печать предлагает широкие возможности проектирования, что позволяет создавать формы со сложной геометрией, оптимизированной для эффективного потока жидкости, чего невозможно достичь традиционными методами.

  • Производство металлических форм стоит десятки тысяч долларов и занимает несколько недель. Печать FDM — значительно более быстрый и дешевый процесс, что делает ее идеальным вариантом для изготовления небольших партий изделий с различными характеристиками.

Преимущества 3D-печати

  • FDM-принтер с большой камерой позволяет печатать детали цельными, так что сборка не требуется.

  • 3D-печать предлагает широкие возможности проектирования, что позволяет создавать формы со сложной геометрией, оптимизированной для эффективного потока жидкости, чего невозможно достичь традиционными методами.

  • Производство металлических форм стоит десятки тысяч долларов и занимает несколько недель. Печать FDM — значительно более быстрый и дешевый процесс, что делает ее идеальным вариантом для изготовления небольших партий изделий с различными характеристиками.

Готовая пресс-форма для резинового шланга

Готовая пресс-форма для резинового шланга

Результаты

Деталь размером 250x99x94 мм была напечатана за 25,7 часов. При этом затраты снизились на 56%, а эффективность повысилась на 80%. Время поставки сократилось до 1–2 дней.

Форма прошла непрерывные испытания на высокотемпературную сушку, продемонстрировав превосходную размерную стабильность. Отклонение размеров оставалось в пределах ±0,1 мм, что полностью отвечало требованиям точности сборки.

Это подтвердило как надежность материала PEI1010 при высоких температурах, так и стабильное качество печати системы INTAMSYS.

Комментарий заказчика:

Формы, изготовленные на 3D-принтере, полностью преобразили наш производственный процесс. Мы не только сократили затраты и время вывода продукции на рынок, но и повысили качество и стабильность наших резиновых шлангов. Эта технология дала нам значительное конкурентное преимущество.

Результаты

Деталь размером 250x99x94 мм была напечатана за 25,7 часов. При этом затраты снизились на 56%, а эффективность повысилась на 80%. Время поставки сократилось до 1–2 дней.

Форма прошла непрерывные испытания на высокотемпературную сушку, продемонстрировав превосходную размерную стабильность. Отклонение размеров оставалось в пределах ±0,1 мм, что полностью отвечало требованиям точности сборки.

Это подтвердило как надежность материала PEI1010 при высоких температурах, так и стабильное качество печати системы INTAMSYS.

Комментарий заказчика:

Формы, изготовленные на 3D-принтере, полностью преобразили наш производственный процесс. Мы не только сократили затраты и время вывода продукции на рынок, но и повысили качество и стабильность наших резиновых шлангов. Эта технология дала нам значительное конкурентное преимущество.

Форма для резинового шланга, напечатанная по технологии FDM, и готовый резиновый шланг

Форма для резинового шланга, напечатанная по технологии FDM, и готовый резиновый шланг