Témata
Reklama

Procesní řetězec pro průmyslový 3D tisk

Stroje, které generují středně velké díly technologií Laser Metal Fusion (LMF), vyrábějí složité strukturované díly pomocí laseru vrstvu po vrstvě v práškovém loži. Tyto díly mohou mít průměr až 300 mm a výšku 400 mm. Díky chytrému principu válců, který umožňuje jejich rychlou výměnu pro výrobní proces a pro zásobní materiál, se tato nová zařízení etablují v segmentu sériové výroby složitých kovových dílů.

Firma Trumpf, výrobce laserových systémů a aktivní propagátor rozvojového projektu Průmysl 4.0, představila na odborném veletrhu Formnext ve Frankfurtu své nové 3D tiskárny TruPrint 3000 a TruPrint 5000. Kromě toho se u stroje TruPrint 3000 soustředí především na kompletní procesní řetězec aditivní výroby.

Na začátku procesního řetězce je příprava dat pro 3D konstrukční a výrobní program. S balíkem programů „TruTops Print s NX“ firma Trumpf poprvé nabízí ucelené programové řešení s jednotným uživatelským rozhraním. Svými propracovanými řešeními určenými pro průmyslové použití pokrývá také všechny ostatní oblasti, a to od praktického přísunu prášku, kterým se plní velký vnitřní zásobník, přes vlastní aditivní technologii výroby až po navazující pracovní operace, jako je odebrání a očištění čerstvě vyrobeného dílu. Průkopník laserové technologie se i u aditivní výroby řídí principy konceptu Průmyslu 4.0, aby komplexně optimalizoval firemní procesy. Během výrobního procesu tak lze prostřednictvím různých monitorovacích řešení sledovat, analyzovat a dálkově nastavovat například nejrůznější stavové parametry. Nositelem takových řešení je systém TruConnect. Ten zajišťuje síťově propojenou výrobu, která vzájemně propojuje stroje, lidi a informace.

Reklama
Reklama
Reklama
Se strojem TruPrint 3000 lze vyrábět kovové díly o průměru až 300 mm a výšce 400 mm. Zařízení je vybaveno 500wattovým laserem.

Nízký počet prostojů a ztrátových časů

Na obou zařízeních TruPrint 3000 a TruPrint 5000 lze vyrábět komplexní kovové díly z prášku. Podle charakteru dílu přicházejí v úvahu všechny svařitelné kovy v práškové formě, jako jsou např. oceli, slitiny na bázi niklu, titan nebo hliník. Vzhledem k tomu, že TruPrint 3000 je vybaven dvěma zásobními válci, je pro každou výrobní dávku k dispozici až 75 litrů prášku – to je asi dvaapůlkrát větší množství, než je objem potřebný pro vlastní výrobu dílu. Čili dost materiálu na to, aby bylo možné dokončit celý proces výroby dílu bez přerušení kvůli doplňování prášku. Dokonce i v případě, že by prášek začal docházet, zasáhne chytrý princip výměnných válců, který je navržen tak, aby bylo během výrobního procesu možné vyměnit zásobní a přepadový válec. Tím se snižuje počet prostojů a ztrátových časů a zároveň se zvyšuje produktivita 3D tiskárny.

U vyjímací stanice Trumpf nepřijde uživatel při odebírání a čištění do kontaktu s práškem díky ochranným rukavicím a průhlednému krytu.

Průmyslové řízení přípravy i výroby

Rozhodující pro průmyslově aplikovatelný proces sériové výroby jsou rovněž periferie stroje a řízení přípravy prášku. Automatizovaná prosévací stanice pročistí několik set kilogramů prášku za hodinu a tím zajišťuje jeho konstantní kvalitu. Pokud jde o zrnitost prášku, jeho třídění podle zrnitosti nebo schopnost jeho nanášení v tenkých vrstvách, vývojáři společnosti Trumpf ve speciální laboratoři určují optimální parametry a zkoumají, při jakém výkonu laseru a rychlosti procesu se prášek chová nejlépe. Předtím, než je prášek expedován, firma interně kontroluje, zda splňuje požadavky zákazníka na jakost.

Po ukončení procesu výroby dílu, je nutné díl vyjmout ze stroje, očistit a oddělit od podkladové desky. Za tímto účelem má Trumpf v dodavatelském programu „vybalovací“ stanici. Tato stanice je dokonale integrována do procesního řetězce; zakrytý válec s výrobkem ponořeným v prášku může vjíždět přímo do stanice. Externí stanice pro vyjímání dílu přispívá k vysoké využitelnosti stroje.

S ochrannými rukavicemi a průhledným krytem nepřijde uživatel při odebírání výrobku a čištění do kontaktu s práškem. Přebytečný materiál opět skončí v prosévací stanici. Tím je zaručen bezpečný a uzavřený koloběh prášku.

Technologií LMF mohou být vytvářeny složité vnitřní struktury. Laser natavuje požadované obrysy dílů vrstvu po vrstvě v práškovém loži.

Nový koncept stroje, vyšší produktivita

A jak to vypadá s příští generací 3D tiskáren? Trumpf pracuje na konceptech strojů, které učiní aditivní proces ještě produktivnějším. Demonstrátor stroje TruPrint 5000 představený na výstavě Formnext je založen na multilaserovém principu a je vybaven třemi 500wattovými lasery Trumpf, které pracují současně po celé ploše výrobního válce, a díky tomu vyrábějí díly ve válci pro nanášení prášku rychleji a efektivněji.

Bez ohledu na počet generovaných dílů nebo jejich geometrii mohou všechny tři lasery současně působit na celé ploše výrobního válce a nejsou omezeny jen na přesně stanovené oblasti, což má za následek rychlé vytváření vrstev. Inteligentní strategie výpočtu pohybu paprsků automaticky navrhují ideální dráhy laserů, takže kombinace působení a překrývání účinku všech tří laserů zajišťuje optimální rychlost generování dílů. Kromě toho lze lasery flexibilně přiřazovat vytvářeným dílům. Z toho plyne výhoda, že na dílech nevznikají žádné švy, protože vnější obrysy jsou vytvářeny beze švů pouze jedním laserem. Navíc díky integrovanému předehřívání až do 500 °C zajišťuje TruPrint 5000 vysokou homogenitu dílů a splňuje vysoké požadavky kladené na sériovou průmyslovou výrobu.

Plánovaný termín uvedení multilaserového zařízení na trh je stanoven na konec roku 2017.

Trumpf

Aleš Plešinger

marcela.nahlovska@trumpf.com

Reklama
Související články
V nejisté době je univerzálnost řešením

Automatizace průmyslových procesů řeší problémy s nedostatkem kvalifikované pracovní síly, nahrazuje fyzicky namáhavou či zdravotně škodlivou činnost, snižuje chybovost lidského faktoru, zkracuje výrobní časy a v konečném důsledku přispívá ke zvýšení kvality a zisku. Nejen toto je pro ředitele společnosti Acam Solution Ing. Pavla Bortlíka a jeho tým motivace, ale i zábava. Za relativně krátkou dobu na trhu se firma stala, ať už napřímo, či přes své obchodní partnery, dodavatelem společností jako Volkswagen, Toyota, Olympus, Škoda Auto, Edwards, TE, BOSH, Heinze Gruppe, Woco STV či Fanuc a nyní přichází s řešením vhodným nejen pro velké výrobce, ale také pro malé a střední podniky – s univerzální robotickou buňkou HXG. Důležitým komponentem v této buňce je mimo jiné systém pro upínání nulového bodu VERO-S od společnosti Schunk.

Špičkové technologie dnes i zítra

Společnost Trumpf je renomovaný výrobce technologií na zpracování plechů a profilů a laserů pro průmysl. Výrobní historie se pomalu blíží celé stovce let a česká pobočka s obratem zhruba sto milionů eur za rok patří k důležitým průmyslovým hráčům nejen na českém trhu. Bylo proto jasnou volbou požádat ředitele společnosti Trumpf Praha Romana Haltufa, aby čtenářům MM Průmyslového spektra prozradil, kam se vývoj v tomto nepostradatelném oboru za minulá léta posunul.

Automatizovaná výroba dílenského nábytku

Rodinný podnik Polak cz má bohatou historii v oblasti zpracování plechů. Od dob výstředníkových lisů, na kterých společnost začínala, se toho mnoho změnilo. Jednatel a zakladatel společnosti Petr Polák si pochvaluje velký progres v technologiích zpracování plechů i v automatizaci. I přes nízký stav zaměstnanců díky automatizaci a vysokým výkonům strojů Trumpf si může dovolit dále rozšiřovat výrobu.

Související články
Zcela jiné možnosti s aditivními technologiemi

Nadnárodní společnost General Electric napříč všemi svými dceřinými společnostmi neustále prohlubuje obrovské know-how. Vlastní zkušenosti s vývojem aditivně vyráběných částí zejména pro potřeby leteckého průmyslu přesahující již dvě dekády daly podnět ke vzniku zákaznického centra. GE Additive otevřela v roce 2017 zákaznické centrum (Customer experience center – CEC) kousek od Mnichova, kde firmám nabízí pomoc s nelehkými začátky s aditivními technologiemi.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vliv složek ochranných atmosfér na WAAM

Svařování v současné době není už pouze technologií ke spojování materiálů. S rozvojem aditivní výroby strojních součástí lze tento proces využít také pro výrobu komplexních a geometricky složitých součástí. Technologie WAAM využívá svařování pro vrstvení jednotlivých svarových housenek do tvaru vyráběné strojní součásti a je charakterizována mnoha proměnnými – mimo jiné i účinky ochranné atmosféry. Cílem příspěvku je zhodnotit vliv jednotlivých složek ochranných atmosfér používaných pro MAG svařování.

Prostor pro laserovou automatizace je stále obrovský

Česká společnost Lascam systems se zabývá zejména dodávkami laserových zařízení pro obrábění kovů a plastů. Byla včas u rozvoje moderních laserových technologií a dnes pomáhá firmám s integrací laserových aplikací do výrobních procesů. Podle slov obchodního ředitele společnosti Karola Flimela se považují spíše za dodavatele řešení než distributora jednotlivých zařízení a za největší výzvu považují složité inovativní projekty, které přinášejí nový způsob výroby.

Výrobní laserové technologie

Výrobní laserové technologie lze dělit mnoha způsoby-, podle použitého výkonu, délky pulzu nebo interakce s materiálem. Nejjednodušší způsob rozdělení laserových technologií je do tří skupin: dělení a odebírání materiálu, spojování materiálu a úprava povrchu materiálu. Vzhledem k rozmanitosti využití laseru není toto dělení zcela jednoznačné a existuje několik dalších technologií, které se nacházejí mezi těmito kategoriemi.

Laserová i optická řešení a mnohem více

Pravidelné podzimní dny otevřených dveří uspořádala pro své současné i potenciální zákazníky koncem září společnost Lascam systems. Po tři dny mohli zájemci o laserové technologie navštěvovat showroom dceřiné společnosti Elya Solutions v Horních Počernicích, kde bylo v provozu více než sedm různých aplikací dceřiných i zastupujících společností. Jednotlivá stanoviště prezentovala široké portfolio aplikací a služeb, jež integrátorská společnost Lascam nabízí.

Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

S MES systémy k vyšší efektivitě

Další konference z produkce společnosti Controller Institut, která se věnuje vzdělávání v oblasti controllingu a podnikových financí, s názvem Výroba v detailu se konala v Plzni a účastníkům vedle hodnotného programu v přednáškové sekci byl umožněn také vstup do výrobních prostor společnosti Doosan Škoda Power. Konference je primárně určena výrobním ředitelům a manažerům, technickým ředitelům či mistrům výroby, kterým představuje řešení pro efektivní řízení výroby ale také např. zaměstnanců.

Technologie roku 2018

Další z řady odborných seminářů společnosti Misan v jejím sídle v Lysé nad Labem s názvem Technologie roku 2018 se uskutečnil v únoru ve spolupráci se společností Tungaloy. Hlavními tématy byly automatizace výrobních procesů, monitorování a propojování výrobních strojů a systémů a představení nových výrobních zařízení, nástrojů a technologií, které pak byly následně předvedeny v praktické části semináře při ukázkách obrábění. Bonusem na semináři byla přítomnost chairmana a CEO Okuma Europe a Okuma America Corporation Takeshiho Yamamota a senior manažera z oddělení obchodu Okuma Europe Ralfa Baumanna, kteří poskytli MM Průmyslovému spektru exkluzivní rozhovor.

Automatizace lidem práci nebere

Automatizaci se ve firmě Kovosvit MAS věnují od roku 2013. Z původního projektu vznikla samostatná divize MAS Automation a na letošní rok má plánované téměř dvojnásobné tržby oproti roku 2017. V porovnání s plánovaným obratem celého Kovosvitu jsou tržby divize zatím nevýznamné, ale průměrný růst divize o dvě třetiny ročně dokládá, že automatizace má v podniku ze Sezimova Ústí zelenou.

Aktuální možnosti v laserovém svařování

Laserové svařování lze v dnešní době považovat za velice moderní technologii. Vysoké svařovací rychlosti, štíhlý svar a z toho plynoucí výhody jsou pozitiva, která umožnila začlenění této metody do progresivních výrobních technologií. Tento článek si klade za cíl představit aktuální možnosti laserových svařovacích technologií.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit