4 Anwendungen, die Sie mit additiver Fertigung herstellen sollten

Dies ist ein Originalartikel von Schneller Radius .

Wenn man an additive Fertigung (AM) denkt, denkt man oft als erstes an Prototyping. Wenn Sie eine Konstruktion ohne die Einschränkungen herkömmlicher Fertigungsläufe schnell iterieren müssen, funktioniert AM gut, da keine harten Werkzeuge erforderlich sind, was eine schnelle Iteration ermöglicht.

Aber nicht nur Unternehmen in der Prototyping-Phase der Produktentwicklung können von der additiven Fertigung profitieren. Es gibt vier weitere spezifische Anwendungsfälle, in denen Additiv aufgrund seiner Fähigkeit, herkömmliche Herstellungsmethoden in Bezug auf Geschwindigkeit, Effizienz, Qualität und Kosteneinsparungen zu übertreffen, besonders einfach ist.

Kleinserien

Bei der traditionellen Fertigung müssen Sie Endverbraucherteile in großen Mengen herstellen, um die Stückkosten zu senken. Wenn Sie Teile im Bereich von Zehn- oder Hunderttausenden herstellen, ist es oft sinnvoll, Legacy-Prozesse zu verwenden. Was passiert jedoch, wenn Sie eine Produktion von Hunderten oder Tausenden planen? Eine traditionelle Fertigung ist aufgrund der hohen Investitionskosten möglicherweise nicht möglich.

Nehmen Sie zum Beispiel Spritzguss. Typische Werkzeugkosten können zwischen 20 und 110.000 US-Dollar betragen, bevor Sie überhaupt mit der Produktion beginnen. Mit AM sind jedoch keine Kapitalkosten für Werkzeuge erforderlich, sodass Sie die Teileproduktion skalieren können, um die Marktnachfrage genau zu erfüllen. Teile können in viel kleineren Stückzahlen ohne Mindestbestellmengen hergestellt werden, wodurch Sie die Herstellungskosten senken und den Lagerbestand reduzieren können.

Konsolidierte Teile

Neben den wirtschaftlichen Vorteilen bietet AM erhebliche Konstruktionsvorteile für bestimmte Arten von Teilen, die lange Zeit als „nicht herstellbar“ galten – beispielsweise die Herstellung komplexer Teile als einzelne konsolidierte Einheiten. Teile mit sehr komplexen Geometrien wie Gitterstrukturen oder auch bewegte Baugruppen sind mit AM möglich. Sie können ein Teil so herstellen, dass es genau zu seinem Verwendungszweck passt, und das auf Funktion ausgelegt ist, verglichen mit der "alten Methode", die Herstellungsbeschränkungen einhält.

Diese Möglichkeit, vereinfachte, effizientere Teilekonstruktionen zu erstellen, hat viele Vorteile:

• Weniger Geld für die Montage und geringeres Risiko versteckter Kosten und Projektverzögerungen, die mit komplexen Teilen einhergehen können, was zu niedrigeren Gesamtprojektionskosten führt.
• Weniger Materialverbrauch – AM kann oft eine Materialeinsparung von bis zu 70 % erreichen.
• Geringeres Risiko – geringeres Risiko, dass einem Lieferanten ein Teil ausgeht und verringertes Risiko eines Teileausfalls.

Zum Beispiel arbeitete ein Hersteller mit Fast Radius und Carbon® am Design seines SILQ-Stuhls, der den renommierten Innovation Award auf der NeoCon 2018 gewann. Armkappen wurden traditionell als drei separate Teile hergestellt und später zusammengebaut. Aber der Hersteller und Fast Radius ermöglichten den Druck der Armkappe als eine zusammenhängende Einheit mit einer Gitterstruktur, um den Materialverbrauch erheblich zu reduzieren.

Teile, die angepasst werden müssen

Dieses Unternehmen machte sich beim Design der SILQ-Stuhlarmkappe auch einen weiteren Vorteil der additiven Fertigung zunutze:die Möglichkeit, Designelemente schnell und in sehr kleinem Maßstab anzupassen. Firmenkunden können die Armlehnen der bestellten Stühle personalisieren, indem sie die Textur ändern, ein Logo hinzufügen oder variable Seriennummern einfügen.

Ohne die Kosten und Zeitbeschränkungen für die Erstausrüstung können die Designs bis hin zur einzelnen Einheit auf bestimmte Teileanwendungen oder Verbraucheranforderungen zugeschnitten werden. Dies macht es sehr nützlich, um sowohl die Funktionalität als auch die ästhetische Behandlung anzupassen, einschließlich des Brandings. Da mehr als drei Viertel der Verbraucher bereit sind, 10 Prozent mehr für maßgefertigte Möbel zu zahlen, verschafft diese Möglichkeit, Stücke bis auf eine einzelne Einheit zu personalisieren, Unternehmen einen zusätzlichen Wettbewerbsvorteil.

Kleine Teile

Kleinere Komponenten – etwa die Größe eines Softballs oder kleiner – lassen sich mit AM besonders effizient bei sehr geringen Stückzahlen herstellen. Und wenn Sie die Produktion für sehr kleine Teile hochskalieren, können Sie Break-Even-Kurven gegenüber dem traditionellen Spritzguss in Tausenden oder manchmal Zehntausenden sehen. Tatsächlich ist es bei kleinen Kunststoffteilen von der Größe eines Tischtennisballs oder weniger wirtschaftlich oft wenig sinnvoll, die traditionelle Fertigung vollständig zu verwenden.

Ein in Chicago ansässiges Unternehmen, das Prothesen für die oberen Extremitäten herstellt, beauftragte Fast Radius mit der Weiterentwicklung der zweiten Generation seines Flaggschiffprodukts. Dieses medizinische Gerät verwendet eine elektrische Mustererkennung, damit Menschen, die ihre oberen Gliedmaßen verloren haben, die Bewegungen ihrer Prothesenarme vollständig kontrollieren können.

Zwei der integralen Bestandteile des Systems sind der Kalibrierungsknopf und die Dosenstopfen, beide sehr klein, mit komplizierten Details, einschließlich einer spezifischen Textur, die der Knopf für eine präzise Benutzerinteraktion benötigt. Die additive Fertigung zur Herstellung dieser Teile bedeutet, dass das Design unter expliziter Kontrolle steht und der Durchsatz immer noch beeindruckend ist – 135 Tasten (11 x 11 x 5,5 mm) in 35 Minuten und 848 Dosenstecker (1,75 x 5,2 x 3,2 mm) in 23 Zoll Minuten.

Wenn eines der oben genannten Szenarien für Ihre Fertigungsanforderungen sinnvoll ist, ist es an der Zeit, die additive Fertigung in Betracht zu ziehen. Lassen Sie uns darüber sprechen, wie Sie Ihre Fertigungsprozesse verfeinern und Ihre Teilequalität und Ihr Endergebnis verbessern können.

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