ב אסטרטגיות ייצור תוסף אירוע (AMS) בניו יורק יש לי את העונג הכפול להיות מעורב בשני פאנלים: מנחה את העתיד של DED ו-WAAM וכחבר פאנל בנושא סגסוגות מתעוררות וחומרים מתכתיים עבור AM. מה משותף לשני הפאנלים הללו? שניהם דורשים הסמכה כדי להיכנס לייצור סדרתי. שניהם דורשים איזון בין דרישות טכניות ועסקיות. שניהם מופעלים על ידי אנשים.
כדי להיות מוסמך, במונחים הפשוטים ביותר, עליך להיות בר-חזרה ואמין. אם החומר שלך או התהליך שלך לא, אז יהיה קשה, אם לא בלתי אפשרי, להיות קיימא מבחינה מסחרית גם אם איכשהו תשרוד את ההסמכה. זה אומר שהחומרים הם עקביים באספקה לתהליך כי אם לחומר הזנה יש מאפיינים לא עקביים, זה יגרום לתהליך ההדפסה ולתהליכי ההמשך לייצר תפוקות משתנות, אם לא ליצור כאבי ראש למהנדסי תהליך ההדפסה.
ג'ון בארנס וצ'לסי קאמינגס מ-Barnes Global Advisors מקדמים עיצוב עבור AM.
ברמת התהליך, כל שרשרת האירועים נמצאת בשליטה מספיק כדי לייצר חלק אמין וניתן לחזור עליו. אמרתי במפורש חלק, לא הדפס. ההדפס הוא בסך הכל צורה ושלב בתהליך ארוך. בעשורים האחרונים, עיצוב לייצור לימד אותנו כיצד לתכנן עבור התהליך. במקרה זה, אנו מתכוונים לכל התהליך: חומרים, הדפסה, טיפול תרמי, עיבוד שבבי, גימורים כימיים, בדיקה נפחית וממדית, ובדיקות מכניות כמו קופוני עד.
כדי להגיע ליישום, חייב להיות איזון בין המענה הטכני למענה העסקי. הייתי טוען, מקרה עסקי חיובי הוא התחלה טובה לקראת הסמכה ואילו להיות מוסמך עם מקרה עסקי גרוע לא פותר. ההסמכה והדרישות של התהליך צריכות ליידע את המקרה העסקי. במקרים מסוימים, כדי להגדיר מקרה עסקי, ייתכן שיהיה צורך לערער על הדרישות הטכניות.
אתה לא יכול לבנות מקרה עסקי על שלב ההדפסה בלבד, אז למה שהעיצוב שלך לייצור ייעצר בשלב ההדפסה?
בהמשך לנקודה זו, עלינו להכיר בכך ש-AM עדיין בחיתוליה והיא צומחת. מכיוון שאני מהנדס חומרים, אני מסתכל על תהליכי החומרים הזמינים כדי לתמוך בצמיחה רחבה יותר של AM.
אם אנחנו רוצים ש-AM תהיה מוצלחת במיוחד, אנחנו דורשים חומר כחומר הזנה. בדרך כלל, זה בצורה של אבקות או חוט. הודות לעשרות שנים של ריתוך, חוט זמין בדרך כלל מסחרית. אבקה לעומת זאת זה סיפור אחר.
ראשית, עלינו להמשיך בצעדה השיטתית והמתמשכת של מפרטים חדשים. יצירת מפרטי תעשייה כמו אלה שפרסמו SAE באמצעות AMS אינה קלה כאשר הטכנולוגיה חדשה. קשה לדעת את הדרישות בוודאות וככל שאנו לומדים, הקהילה צריכה לשקף את הלמידה הזו במפרטים חדשים ולשנות את אלה הנוכחיים. כיום, יש לנו 16 מפרטי AMS מאושרים עבור אבקת מתכת. זו התחלה מצוינת. יש לנו את העבודה שלנו, אם כי כשחושבים שיש יותר מ-50 סגסוגות אלומיניום שונות לבד. יתר על כן, ישנם למעלה מ-2,000 מפרטי AMS מאושרים למלאי בר!
כאשר יש לנו שיטה חזקה ליצירת חומרים חדשים ומפרטי תהליכים, נוכל ליצור בקלות רבה יותר חומרים חדשים – כאלה שעשויים להתאים יותר לתהליך AM. אין זה הגיוני להמשיך להשתמש בסגסוגת שהומצאה בשנות ה-60, אשר פותחה עבור יצירה חמה על ריתוך כדוגמה. סגסוגות הומצאו עבור התהליך. בהמשך לנקודה זו, AM תצליח מהר יותר בכך שלא תצטרך לחדש בחומרים ובתהליכים בו זמנית. לדוגמה, השימוש ב-AlSi10Mg הוא קשה מכיוון שאין לו ייעוד של Aluminum Association כמו AA7075 ו/או AA6061 והוא אינו בשימוש כיום, בעוד Ti 6Al4V הוא עדיין Ti 6Al4V אפילו בצורת אבקה.
לאחר מכן, אנו זקוקים לשיטות ייצור חדשות עבור אבקה לשימוש ב-AM. מפעלי האטומיזציה יקרים ודורשים כוח אדם מיומן. כלכלת תהליך של האטומיזציה מגבילה את מספר החומרים הזמינים בצורת אבקה. הרוב המכריע של ייצור האבקה נעשה על ידי אטומיזציה של מים ולמעשה אף תהליך AM לא משתמש באטומיזציה במים. אטומיזציה של גז ופלזמה תהיה בתפוקה בעתיד הקרוב. ללא הרחבה בקיבולת האבקה, הצמיחה של AM מוגבלת.
לבסוף, אי אפשר לקחת כמובן מאליו את מציאת כוח העבודה. AM כמו אטומיזציה דורש מיומנויות מיוחדות. כוח העבודה בעולם צריך להשלים עם AM. מהנדסים עדיין לומדים כיצד לעצב עבור יציקה בת מאות שנים. מהנדסים צריכים ללמוד כיצד לעצב עבור AM – בצורה הוליסטית – כדי ליצור חלק, לא צורה. בתור עמית טוב שלי, פול גרדל, מדגיש לי לעתים קרובות, נאס"א קונה חלקים עם אילן יוחסין, מה ששם דגש על מחזור החיים מקצה לקצה. אילן יוחסין זה מקיף את הבשלת כל ההיבטים של DfAM כולל מיקרו-מבנה, גיאומטריה, חומרי גלם, בדיקה, פרמטרים של תהליך, עיבוד שלאחר והסמכה.
באופן אישי, אני מצפה לאתגר הזה. זה מאתגר לעמוד בדרישות בין אם זה יהיה בתהליך בסגנון Deposition של אנרגיה מכוונת או עם חומרים או תהליכים חדשים. מהנדסים עושים אופטימיזציה. זה מה שמלמדים אותנו לעשות.
הירשם לניוזלטר הדוא"ל שלנו
הישאר מעודכן בכל החדשות האחרונות מתעשיית ההדפסה התלת מימדית וקבל מידע והצעות מספקי צד שלישי.
קישור לכתבת המקור – 2023-02-06 17:42:02
