Hercules Strong Duo - двойная оптимизация производственных процессов
Аддитивные технологии уже давно переросли рамки экспериментов и сейчас уверенно отвоевывают ниши в высокотехнологичном производстве, где ранее их использование даже не предполагалось.
Компания ИМПРИНТА получила очередное подтверждение, что внедрение 3D принтеров Hercules позволяет радикально изменить подход к классическим схемам разработки и моделирования промышленных образцов для их дальнейшего потокового воспроизведения.
Своим опытом с нами поделился Алексей Борисович Осипов — начальник технологического бюро в ЗАО «Электон», г. Радужный.
Алексей Осипов
Для справки: ЗАО «ЭЛЕКТОН» — ведущий производитель наземного электротехнического оборудования для нефтяной промышленности в России.
Другие направления компании: выпуск медицинского оборудования и автономных многоканальных аудиорегистраторов. Производственный цикл изделий прошел сертификацию на соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО 9001–2015. В интеллектуальном активе ЗАО «ЭЛЕКТОН» 30 патентов. Корпоративный девиз: Сплав труда, опыта и интеллекта открывает хорошие перспективы.
Первоначально Hercules Strong Duo был закреплен за отделом разработки, но поскольку Алексей проявил активную заинтересованность в освоении прототипирования и 3D печати, технику передали ему. Тем более, что грядущие изменениями в сфере изготовления модели оснастки для гибочного оборудования пересекались с его текущей зоной ответственности — разработкой управляющих программ для станков ЧПУ по обработке листового металла.
Сложность задачи состояла в том, что возможности принтера Hercules нужно было грамотно интегрировать в сложившийся процесс НИОКР по разработке прототипов оснастки, доказать состоятельность аддитивных технологий.
Конкретные цели, которые руководство поставило перед командой Алексея:
Создание специальной гибочной оснастки, для нестандартных изделий;
Сокращение времени на гибку деталей.
В идеале, оснастка бы позволяла одновременно производить несколько гибочных операций за раз.
С этой задачей 3D принтер справился отлично. Что помогло в реализации проектов? Прежде всего, логичная цифровая связка между созданием в специальной программе 3D модели и передачу посредством ПО данных для печати на принтер. Это позволило грамотно спроектировать модель оснастки с учетом пожеланий внутреннего заказчика и быстро ее распечатать.
Среднее время на создание готового тестового образца: 5-6 часов.
«В плане прототипирования принтер, конечно, помог, сейчас мы делаем пробный инструмент на принтере, после чего уже отдаём чертежи на изготовление окончательного варианта из металла. Время и стоимость конечно же за 3D печатью.» Алексей Осипов
То есть усилия на изготовление нескольких тестовых образцов из металла и долгая их доводка до требуемых значений ушли в прошлое. Все-таки трудозатраты по работе с металлом и пластиком несравнимы, в пользу последних, конечно.
Немаловажен и экономический фактор — себестоимость итогового образца оснастки может составлять несколько тысяч Евро. И цена ошибки при доводке также влияет на конечную цену.
«Раньше мы изготавливали несколько пробных вариантов из металла, так как приходилось вносить коррективы.» Алексей Осипов
Матрица для П-образной гибки металла. Описание проекта:
Сопутствующая задача — проведение 4 гибов за один подход;
Температура сопла: 225°C;
Температура рабочего стола: 110°C.
Матрица для П-образной гибки металла. Материал: PETG. Сопло: 0,5. Слой печати: 0,2 мм. Фото предоставлено Алексеем Осиповым
Прототип пуансона и матрицы для завивки металла в петлю. Описание проекта:
Сопутствующая задача — предсерийный образец оснастки;
Температура сопла: 225°C;
Температура рабочего стола: 110°C.
Прототип пуансона и матрицы для завивки металла в петлю. Материал: ABS. Сопло: 0,5. Слой: 0,2. Фото предоставлено Алексеем Осиповым
Прототип воздушного ножа. Описание проекта:
Сопутствующая задача — предсерийный образец воздушного ножа;
Температура сопла: 225°C;
Температура рабочего стола: 110°C.
Для справки: Воздушный нож — это устройство для создания мощной плоской струи воздуха для продувки деталей после галтовки (механическая обработка путем перемешивания изделий с абразивом).
Разработка Управляющей программы для печати воздушного ножа на HSD 2019. Фото предоставлено Алексеем Осиповым
Особая нагрузка легла на Hercules Strong Duo при потоковой печати комплектующих изделий для производства медицинских кроватей. С началом пандемии резко возрос спрос на эту продукцию ЗАО «ЭЛЕКТОН».
Аддитивные технологии были использованы для изготовления ручек фиксаторов для ограждения кроватей и стойки капельницы.
Ручка фиксатора для ограждений медицинской кровати. Описание проекта:
Задача — потоковая печать серийного образца;
Температура сопла: 225°C;
Температура рабочего стола: 110°C.
Ручка фиксатора для ограждений медицинской кровати. Материал: ABS. Сопло: 0,5. Слой печати:0,2. Фото предоставлено Алексеем Осиповым
Итак, подытожим основные преимущества аддитивных технологий на производстве:
Универсальность и оперативное развертывание для любой потребности предприятия (разработка, потоковая печать и другие);
Относительная дешевизна прототипирования;
Возможность быстрой корректировки результатов;
Минимальное время между постановкой задачи и выходом испытательного образца;
Существенная экономия по сопутствующим расходам и калибровке в ходе НИОКР.
«Касательно перспективных разработок хочу отметить, что 3D принтер играет одну из важных ролей в создании опытных образцов элементов конструкций. С помощью 3D печати конструктора отрабатывают элементы конструкции, которые в дальнейшем внедряются на производстве.» Алексей Осипов
Процесс интеграции принтера в конструкторские разработки не останавливается. Одной из перспективных новинок является пульт управления преобразователем частоты, элементы конструкции которого разработаны на 3D принтере.В настоящее время образец проходит процесс отладки. В перспективе компания рассматривает коммерческое использование 3D печати.
И напоследок немного о личной мотивации.
«Лично мне интересно развиваться в сфере 3D печати, мы постоянно обсуждаем идеи с нашими разработчиками, о дальнейшем внедрении печати в производство. Очень много слежу в инстаграме за другими людьми и организациями в сфере печати. Многие аккаунты действительно вдохновляют развиваться и делать что-то стоящее.» Алексей Осипов