Vorteile der additiven Fertigung

Die additive Fertigung hat sich so weit entwickelt, dass es heute möglich ist, mit Metall zu „drucken“. Für Wartungs- und Reparaturunternehmen umfassen die Vorteile der additiven Fertigung das Potenzial zur Reduzierung von Lagerbeständen, zur Vermeidung von Ausfallzeiten und zur Reduzierung von Ausschuss. Hier werden wir die Vorteile des 3D-Drucks gegenüber der traditionellen Fertigung aus Wartungs-/MRO-Perspektive untersuchen.

Grundlagen der additiven Fertigung

„Additiv“ bezieht sich auf den Prozess der Bildung von Formen durch stückweises Hinzufügen von Material. Diese Art der Herstellung unterscheidet sie von traditionellen „subtraktiven“ Bearbeitungsprozessen, bei denen Material weggeschnitten wird, um die erforderliche Form zu erzeugen.

„3D-Druck“ wird oft als Synonym für „additive Fertigung“ verwendet, obwohl nicht alle additiven Verfahren dieselben Eigenschaften wie das Drucken haben. Der 3D-Druck von Polymeren ist eine ziemlich ausgereifte Technologie. Obwohl es viele Variationen gibt, ist das am weitesten verbreitete Prinzip die Extrusion durch eine heiße Düse. Die Düse ist auf einem XY-Portal montiert und bewegt sich über einen Tisch, um eine Materialraupe aufzutragen. Um mit aufeinanderfolgenden Schichten nach oben zu bauen, bewegt sich der Tisch nach unten.

Die additive Fertigung mit Metallpulvern ist eine neuere Entwicklung. Zwei weit verbreitete Technologien sind Pulverbettschmelzen und Pulverabscheidung. Innerhalb dieser Kategorien gibt es viele Variationen, wie Formen erstellt werden.

Beim Pulverbettschmelzen wird eine Schicht Metallpulver auf einem Tisch verteilt. Dann wird entweder ein Bindermaterial eingespritzt, um die Körner vor dem Sintern an Ort und Stelle zu halten, oder ein Laser tastet die Oberfläche ab, um die Körner in-situ zu sintern. Bei der Pulverabscheidung durchläuft das Pulver einen zu sinternden Energiestrahl, während es auf die Oberfläche aufgebracht wird.

Attraktionen und Vorteile der additiven Fertigung für MRO

1. Weniger Abfall produzieren: Subtraktive Fertigungsverfahren können bis zu 90 % des Ausgangsmaterials entfernen. Bei additiven Verfahren wird dagegen nur wenig mehr Material verbraucht, als in der Endform benötigt wird, das Mehr wird für Stützstrukturen verwendet. Wenn mehrere Teile zu einem kombiniert werden, können die Einsparungen noch größer sein. Die additive Fertigung spart auch Energie im Vergleich zu subtraktiven Verfahren; Zerspanung wird ebenso vermieden wie der Transport durch eine Fertigungsstätte.

2. Senken Sie Ihre Kosten: Frühe Additivmaschinen waren langsam, teuer und hatten einen begrenzten Arbeitsbereich. Da die Technologie ausgereift ist, sind die Maschinen größer und schneller geworden und die Preise sind gesunken, was sie zu einer erschwinglichen Alternative zu herkömmlichen Verfahren zur Teileherstellung macht.
3. Reparaturzeit verkürzen: Wenn ein Ersatzteil nicht im Lager ist und bestellt werden muss, kann es manchmal Tage dauern, bis es ankommt. Dies ist die Zeit, in der eine Maschine ausfallen kann, möglicherweise die Produktion stoppt oder teurere Herstellungsmethoden erforderlich sind. Der 3D-Druck eines Ersatzteils kann die Ausrüstung in kürzerer Zeit wieder betriebsbereit machen. Auch wenn das gedruckte Teil keine exakte Nachbildung ist, muss es nur funktionieren, bis der Werksersatz verfügbar ist.
4. Inventar reduzieren: Ein großer Ersatzteilbestand schützt vor längeren Maschinenstillständen, die durch die Nichtverfügbarkeit wichtiger Teile verursacht werden. Lagerbestände erfordern jedoch Platz, binden Bargeld und können sich verschlechtern oder veralten. Wenn Sie Teile bei Bedarf „drucken“ können, muss der Lagerraum keine wichtigen, sich langsam bewegenden Artikel mehr auf Lager haben.
5. Verlängerung der Gerätelebensdauer: Es ist oft schwierig, Ersatzteile für ältere Produktionsanlagen zu beschaffen. Dies liegt daran, dass Hersteller a) ihre Produkte aktualisieren und keine Ersatzteile für ältere Modelle mehr bereitstellen und b) sie erwerben oder ihre Geschäftstätigkeit einstellen. Im Extremfall bleibt vielleicht nur der Kauf neuer Maschinen – auch wenn die alten Geräte noch eine hohe Nutzungsdauer haben. Der 3D-Druck bietet eine Möglichkeit, dies zu umgehen. Wenn ein CAD-Modell verfügbar ist oder erstellt werden kann, einfach "drucken", fertig stellen und eine Kopie des Teils installieren.

Additive Fertigung könnte Ihre Produktionsprobleme lösen

Der 3D-Druck in der Fertigung bietet viele Vorteile. Obwohl es manchmal als eine neue Art der Herstellung von Produktionsteilen angesehen wird, ist es auch ein wertvolles Hilfsmittel zur Unterstützung. Greifer und Vorrichtungen sind Beispiele für Fertigungshilfsmittel und Werkzeuge, die zunehmend in additiven Verfahren hergestellt werden. Wenn diese Werkzeuge aus Kunststoff hergestellt sind, haben sie möglicherweise nicht die Haltbarkeit von Metalläquivalenten, aber die Zeitersparnis gegenüber gekauften Guss- und/oder bearbeiteten Teilen kann dies lohnen. Vor allem während der COVID-19-Pandemie haben viele Hersteller die zeitsparenden Vorteile der additiven Fertigung entdeckt.

Darüber hinaus ist die additive Fertigung ein wertvolles Werkzeug in der MRO. Angesichts des Drucks, Kosten zu senken und die Verfügbarkeit von Geräten zu erhöhen, suchen viele Wartungsabteilungen nach Möglichkeiten, die Effektivität von MRO-Vorgängen zu verbessern. In dieser Hinsicht könnte die additive Fertigung den Ersatzteilbestand reduzieren, dazu beitragen, defekte Geräte in kürzerer Zeit wieder in Betrieb zu nehmen und die Verschwendung von Material und Energie zu reduzieren.

Neben einem umfangreichen Angebot an Wartungsunterstützungsservices kann ATS den 3D-Druck von Ersatzteilen durchführen. So können Produktionsausfälle schnell behoben werden, wenn OEM-Teile nicht mehr verfügbar sind. Wenden Sie sich an ATS, um mehr zu erfahren.