Fabricarea aditivată în off-road - timp salvat pe și în afara pistei

Proprietar și șofer, Erik Schwartz de la Schwartz Off Road Motorsportz este inginer de profesie și își petrece tot timpul liber jucând și întreținând vehiculul pentru a concura în Championship Off Road Series. Schwartz a devenit expert în a face îmbunătățiri din mers. Pentru a transforma aceste idei în realitate, Schwartz utilizează tehnologia de imprimare 3D Ultimaker.

Odinioară considerată o noutate, linia de produse Ultimaker a devenit un instrument necesar pentru ca această echipă să concureze la un nivel înalt. Cu opțiunile materiale avansate disponibile cu Ultimaker S5, Schwartz Off Road Motorsportz (SORM) economisește timp pe și în afara pistei.

Introducere

Cu o săptămână înainte de cursă, echipa și-a pregătit vehiculul Side by Side (SxS) pentru a concura și a câștiga. Dintr-o dată, în timpul pregătirii lor, joi după-amiază, clema antenei se rupe. Aceasta este o veste proastă și, fără o înlocuire adecvată, comunicările sunt oprite între echipaj și oficialii de cursă - creând un mediu foarte nesigur pentru șofer. Cu mai puțin de 24 de ore până la sfârșitul săptămânii cursei, este imposibil să obții o piesă produsă și livrată la timp. Adversitatea solicită o soluție creativă.

Acest scenariu este comun pentru cei care participă la tot felul de sporturi off-road. De obicei, echipele de curse sunt mici și alimentate de pasiune, așa că tind să fie conștiente de costuri și resurse atunci când vine vorba de rezolvarea problemelor. Schwartz Off Road Motorsportz (Oshkosh, WI) este una dintre numeroasele echipe de familie care concurează în Championship Off Road Series, dar abordarea lor față de soluțiile de inginerie este orice altceva decât comună.

Erik Schwartz a mai lucrat cu imprimarea 3D încă din liceu și știe ce tip de valoare poate oferi pentru răspunsuri rapide la probleme complexe. Combinând pasiunea sa pentru sporturile cu motor cu afinitatea pentru imprimarea 3D, echipa sa a putut face mai mult cu mai puțin. „Unii oameni vor să se ocupe de imprimarea 3D”, a spus Schwartz. "Nu eu. Calitatea contează și atunci când ajung la tipărire, vreau să fie făcută bine.” Cu câțiva ani în urmă, Schwartz și echipa sa s-au confruntat cu mai multe probleme de proiectare și performanță pentru vehiculul SxS și nu au stat pe gînduri, integrând Ultimaker 2. De atunci, a acumulat peste 4.000 de ore de imprimare, iar echipa a trecut la Ultimaker S5.

Provocarea

Pasiunea intr-un buget limitat este o adevărată provocare pentru cei care doresc să concureze la un nivel înalt. Pentru SORM și pentru multe alte echipe de curse, este imperativ să construiasca, să testeze și să optimizeze vehiculul intr-un buget agreabil. În mod tradițional, cursele se desfășoară bi-săptămânal pe tot parcursul unui anumit sezon și se fac ajustări în mod constant. Fie că este vorba de remedierea pieselor rupte, înlocuirea altora sau îmbunătățirea designului pentru a spori performanța, aceasta necesită timp și bani. „Când apare o problemă parțială, de obicei externalizăm către un atelier de mașini”, a spus Schwartz. „E scump și poate dura până la trei săptămâni pentru livrare.”

La fel ca majoritatea echipelor de curse, echipa SORM are metode interne de fabricație limitate și trebuie să se bazeze pe companii terțe pentru a produce piese din tablă. Piesele care necesită înlocuirea consecventă a vehiculului din cauza uzurii sunt consolele, corpurile de fixare, clemele și o varietate de suporturi. În timp ce unele piese pot dura un sezon întreg, altele au nevoie de înlocuire în fiecare weekend. „Aceste piese variază de la 500 la 750 de dolari pe fiecare”, a spus Schwartz. „Este dificil să absorbim acest tip de cost, mai ales atunci când avem nevoie de copii de siguranță sau când facem o greșeală de design. Să recunoaștem, nu întotdeauna o înțelegem bine prima dată."

În plus față de problema înlocuirii pieselor uzate, Schwartz și echipa sa modifică în mod constant și găsesc noi modalități de a-și menține vehiculul competitiv. Ideatia este unul dintre avantajele lor cheie, astfel încât echipa a trebuit să găsească o modalitate ieftină de a testa ideile și de a valida funcționalitatea anumitor piese. Fie că este vorba de dezvoltarea de componente cu greutate mai mică sau de reproiectarea tevilor de esapament, fiecare design nou poate fi diferența dintre a câștiga sau a pierde. „Fanii pot vedea doar cele 20 de minute pe pistă, dar în culise, echipa noastră pune mult timp și efort în timpul săptămânii pentru a face acest lucru. Avem nevoie să se facă bine ”, a spus Schwartz.

Soluția

Schwartz este un veteran utilizator Ultimaker. De ani de zile, echipa a deținut și a operat Ultimaker 2, imprimantă 3D cu extrudare simplă. Folosindu-l în principal ca instrument de prototipare, echipa a tipărit în PLA pentru a testa forma, potrivirea și funcționarea pentru o varietate de idei. După peste 4.000 de ore de imprimare, echipamentul continuă să funcționeze ca nou și a fost o sursă de curiozitate pentru fani și colegi concurenți. „Invităm fanii la pista de curse și este întotdeauna subiectul conversației”, a spus Schwartz. „La fel ca remorca sau cutia de instrumente, tratăm imprimanta 3D ca pe o parte importantă a afacerii.” Utilizat în principal pentru realizarea de prototipuri, Schwartz și echipa sa știau că este necesar un upgrade - imprimanta 3D cu extrudare duală, Ultimaker S5.

La începutul sezonului trecut, un accident costisitor a deteriorat vehiculul în mai multe moduri, ceea ce a forțat echipa să înlocuiască radiatorul. Din cauza problemelor lanțului de aprovizionare, producătorul a citat un termen de plată de șase luni. Acest lucru a fost inacceptabil și ar determina echipa să rateze în totalitate sezonul. În schimb, Schwartz a comandat un radiator basic și a proiectat mai multe consolele pentru a se potrivi personal în vehicul. Ultimaker S5 a fost instrumentul perfect pentru a imprima și reimprima piese din policarbonat care s-ar conecta la consolele metalice care țin radiatorul în poziție. „Am fost într-o perioadă foarte mare de timp”, a spus Schwartz. „Imprimanta 3D ne-a salvat sezonul și, în anumite privințe, l-a îmbunătățit.” Cu o gamă largă de materiale avansate la îndemână, echipa a început să folosească echipamentul în moduri pe care nu le-au crezut niciodată posibile.

Alte aplicații și beneficii ale fabricarii aditivate în această industrie

Capacități complexe: tehnologia de extrudare duală permite SORM să maximizeze valoarea materialului PVA (solubil în apă), în special pentru geometrii complexe sau canale interne. SORM a dezvoltat o grilă frontală îmbunătățită, concepută pentru a crește fluxul de aer către vehicul, oferind astfel un mecanism natural de răcire. Prelucrarea unui pasaj personalizat ca acesta este aproape imposibilă, dar complet realizabilă cu imprimarea 3D cu două materiale care combină rezistența și funcționalitatea policarbonatului cu PVA solubil.

Organizare: un atelier poate fi haotic și uneori cele mai mici detalii pot economisi timp, bani și dureri de cap. Imprimarea de jiguri personalizate, corpuri de iluminat și tăvi cu cod color au devenit standard în atelierul SORM. Capacitățile de imprimare multicoloră duc la un atelier mai bine organizat. Aceasta este o practică obișnuită pentru multe companii industriale mai mari care utilizează această tehnologie pentru a identifica corpurile de siguranță și a crea dispozitive ergonomice solide pentru lucrători.

Rezultate și perspective in viitor

„Materiale și date”, a spus Schwartz cu încredere. Progresele realizate în dezvoltarea polimerilor au devenit un beneficiu major pentru industrie. Cauciucurile mai puternice, materialele plastice personalizate fabricate cu proprietăți rezistente la substanțe chimice și termoplastele îmbunătățite cu deflecție termică vor ajuta la avansarea industriei. În plus, datele colectate vor îmbunătăți analiza și performanța pieselor pentru dezvoltarea viitoare a produselor. Următoarea generație de industrializare este extrem de conectată, iar compilarea datelor va avea un impact asupra modului în care companiile produc prototipuri, piese de schimb și produse.

Ultimaker este simbolul inovației și continuă să dea dovadă de asta. Portofoliul său de materiale se mândrește cu peste 40 de filamente avansate disponibile direct la Ultimaker sau accesibile printr-o rețea preferată de furnizori. În plus, software-ul CURA este evaluat drept unul dintre cele mai ușor de utilizat și intuitiv programe disponibile pentru comunitatea inginerilor și entuziaștilor de imprimare 3D. Prin agregarea datelor, acest software echipează industria cu instrumentele pentru a reacționa mai repede și a performa la un nivel superior. Similar cu Schwartz Off Road Motorsportz, Ultimaker se angajează să modifice, să îmbunătățească și să performeze la cel mai înalt nivel posibil.