Tulostamalla metalliosia polttomoottoreihin

30.4.2018

Lumenium näkee mahdollisuuden vähentää tuotekehitysaikoja kokonaiset 25% Desktop Metal Studio System™ järjestelmän avulla.

Nyhet--Desktop-Metal-Luminuem.jpg

Lumenium on uusi yritys USA:ssa, joka kehittää polttomoottoreita. Heidän moottoreiden Inverse Displacement Asymmetrical Rotational (IDAR) -teknologiassa käytetään uutta ainutlaatuista rakennetta, joka tuottaa voimakkaan ja tehokkaan palamisen. Ainutlaatuisen rakenteen ansiosta moottori kuluttaa vähemmän polttoainetta ja tuottaa pienempiä päästöjä vaarantamatta suorituskykyä. Nyt arvioidaan mahdollisuuksia käyttää Studio Systemiä valmistuksessa ja nähdään ainetta lisäävän valmistustekniikan (AM) suuret edut.

AM-tekniikka on ratkaisevassa roolissa

Lumeniumille ainetta lisäävä valmistustekniikka on ratkaiseva tuotekehityksen ja lopputuloksen kannalta, kun IDAR-moottori lähestyy markkinoita. Jokaisen moottorin osan rakenne ja funktio eri komponenteissa on kriittinen, joten kyky tehdä muutoksia ja iterointeja nopeasti vaikuttaa suoraan moottorin kokonaisvaltaiseen suorituskykyyn. Tällä hetkellä yritys käyttää omia CNC- ja kipinätyöstökoneita prototyyppiosien valmistuksessa. Valmistusmenetelmien vertailu ja arviointi Studio Systemiä käyttämällä osoittaa ajan- ja kustannusten säästöä.

Kevyet osat ja monimutkaiset geometriat

IDAR moottoreiden täytyy kestää äärimmäistä lämpöä ja jännityksiä, jotka kuuluvat polttomoottorin toimintaan. Jokaisen komponentin on täytettävä erityisvaatimukset korkean tarkkuuden, kuormituksen alaisen dynaamisen lujuuden ja alhaisen lämpölaajenemisen osalta. Jokaisella osalla on tärkeä merkitys moottorin voiman ja tehokkuuden tuottamisessa. Perinteisiä valmistusmenetelmiä käyttämällä kevennettyjen osien käyttö ja materiaalivalinnat ovat rajoitetumpia.

Studio System antaa Lumeniumille mahdollisuuden täyttää nämä vaatimukset. 3D-tulostuksella metalliosista saadaan samalla kevyitä ja lujia. Kevyiden rakenteiden ansiosta Lumenium voi käyttää kevytmetallien sijaan vaihtoehtoisesti terästä ratkaisuissaan. Lisäksi valmistus Studio Systemin avulla mahdollistaa monimutkaiset geometriat esimerkiksi sisäisissä jäähdytyskanavissa, mikä parantaa moottorin suorituskykyä. Tällaisia jäähdytyskanavia ei ole aikaisemmin ollut mahdollista valmistaa perinteisin menetelmin.

Nyhet-Desktop-Metal-Luminuem-studio-system.jpg

Valmistus perinteisillä menetelmillä

Lumenium valmistaa noin 20 prototyyppiosaa kuukaudessa. Suurin osa osista valmistetaan heidän omilla työstökoneilla. Monimutkaisten osien valmistaminen CNC:llä vaatii paljon työstöratojen tekemistä ja jopa yli 80 valmistusoperaatiota. Jokainen vaihe vaatii suunnittelua ja ohjelmointia sekä usein myös räätälöityjen ja monimutkaisten kiinnittimien valmistusta sekä osaavaa koneenkäyttäjää. Jotkut osat edellyttävät ulkopuolisten toimijoiden jälkikäsittelyä, mikä lisää valmistusaikaa kolmella viikolla. Pitkä tuotannon läpimenoaika rajoittaa Lumeniumin kykyä iteroida rakennetta, mikä vaikuttaa suoraan moottorin suorituskykyyn.

Lyhyemmät tuotannon läpimenoajat ja kustannussäästöt

Studio Systemin helpon käytettävyyden takia ei tarvita koulutettuja koneenkäyttäjiä tai erityisiä tuotantotiloja. Järjestelmä sisältää 3D-tulostimen, liuotusyksikön (debinder) ja sintrausuunin, jotka voidaan sijoittaa toimistoympäristöön. Vaikka 3D-tulostetut osat vaativat nopean jälkikäsittelyn, on käsittelyvaiheiden määrä huomattavasti vähäisempi kuin perinteisillä valmistusmenetelmillä. CNC-ohjelmointiin käytetty aika, työkustannukset ja valmistettavien rakenteiden rajoitukset puoliintuvat käytettäessä Studio Systemiä. 3-5 vuoden kehityssyklissä aikasäästöillä on merkittävä vaikutus Lumeniumin tuotekehitykseen ja liiketoimintaan.


logos_primary - 2_color_black.png

Ota yhteyttä saadaksesi lisää tietoa Desktop Metalista