Page 34 - Inżynieria & Utrzymanie Ruchu III kwartał 20123

Raport: druk 3d dla przemysłu
Morgan Green, Control Engineering
Produkcja addytywna
wpływa na zrównoważony rozwój i innowacje
Produkcja addytywna (AM) jest wykorzystywana do napędzania przyszłości zrównoważonej technologii i zachęcania do innowacji. Podkreślono sześć skutków pośrednich i dwa bezpośrednie.
Zrównoważony rozwój produkcji addytywnej może być bardzo złożony. Coraz więcej organizacji zaczyna umieszczać "zieloną etykietę" na produktach w nadziei na zminimalizowanie od- padów i kosztów, ale pozostaje jedno pytanie: Jak zrównowa- żona jest produkcja addytywna?
Wpływ produkcji addytywnej jest odkrywany w czasie rzeczywistym, a przemysł wytwórczy nadal odnotowuje wzrost, jeśli chodzi o efektyw- ność energetyczną i postęp technologiczny.
Łańcuch wartości i cykl życia produktu w produkcji addytywnej
Fabian Alefeld, starszy menedżer Additive Minds Consulting w EOS, po- wiedział, że rmy muszą wziąć pod uwagę cały łańcuch wartości i cykl życia produktu, aby naprawdę zrozumieć jego wpływ w swojej prezentacji "Additive Manufacturing as a Driver of Sustainable Business Models and Applications" podczas International Manufacturing Technology Show, IMTS w Chicago.
Łańcuch wartości składa się z surowca, szlifowania i automatyzacji, produkcji addytywnej, przetwarzania końcowego i kończy się końcową częścią i cyklem życia. "Z mojej perspektywy, końcowa część i cykl życia jest najważniejszą i najbardziej wpływową [częścią łańcucha wartości]" - powiedział Alefeld.
Zbieranie i analizowanie danych z procesu łańcucha wartości jest nie- zbędne do pełnego zrozumienia jego wpływu. Według Alefelda: "Jeśli nie gromadzą Państwo danych na temat procesu i aplikacji, to prowadzą Pań- stwo na wpół ślepo".
Sześć pośrednich i dwa bezpośrednie skutki produkcji addytywnej
Produkcja addytywna może zarówno bezpośrednio, jak i pośrednio wpły- wać na emisję dwutlenku węgla.
"Pośredni wpływ jest naprawdę interesujący" - powiedział Alefeld. "Mogą być bardziej zrównoważone, a także bardziej opłacalne". Pośredni wpływ jest zazwyczaj bardziej dalekosiężny. Podstawą produkcji addy- tywnej i prototypowania jest szybszy rozwój technologii, co ma pośredni wpływ na zrównoważony rozwój w tych zastosowaniach.
Pośredni wpływ produkcji addytywnej obejmuje:
1. Nowe modele biznesowe
2. Operacje wtórne
3. Szybszy rozwój technologii
4. Nowe aplikacje i technologie
5. Bardziej wydajne aplikacje
6. Bardziej wydajne łańcuchy dostaw.
Bezpośredni wpływ produkcji addytywnej wpływa na środowisko
i realizację celów zrównoważonego rozwoju.
Bezpośredni wpływ obejmuje:
1. Procesy AM emitują mniej CO2 w porównaniu do produkcji konwencjonalnej
2. Łańcuch procesów AM wytwarza mniej odpadów niż produk- cja konwencjonalna.
Przyszłość produkcji addytywnej
Największe emisje w poszczególnych branżach różnią się, przy czym ener- gia elektryczna i ciepło stanowią 31%, a następnie przemysł wytwórczy i budowlany przyczyniają się do 12,4% emisji energii. Energia przyczynia się do największej ogólnej emisji na poziomie 72%.
Technologia AM umożliwia zastosowanie technologii, które nie były- by możliwe w przypadku konwencjonalnej produkcji, w tym nowego typu cewek indukcyjnych.
Tradycyjne cewki indukcyjne stanowią wyzwanie dla producentów, ponieważ mają nieprzewidywalną żywotność ze względu na rozbieżności w pracy ręcznej, problemy z wydajnością, długi czas realizacji i ogranicze- nia kształtu. Konwencjonalne cewki indukcyjne są również w większości wykonane z miedzi, w którą trudno jest włożyć całą energię i która jest ogólnie trudniejsza w produkcji. Wykorzystując ukierunkowane projekto- wanie i dostosowywanie, technologia AM ułatwia producentom sprosta- nie niektórym wyzwaniom.
Warianty projektowe dla nowych cewek indukcyjnych obejmują silne asymetryczne geometrie, kształty, których nie można walcować oraz lep- sze chłodzenie przez ścianki i styki. Prowadzi to do poprawy wydajności, która wpływa na kanały chłodzące, dokładność konturów, oszczędność materiału i optymalizację obciążenia.
Projektowanie i dostosowywanie do potrzeb klienta pomaga obniżyć koszty produkcji, wyeliminować przegrzewanie się krawędzi i stworzyć bardziej elastyczne punkty lutownicze, które przyczyniły się do zmniejsze- nia zużycia energii nawet o 30% i zwiększenia mocy biernej.
Firma Adefeld, EOS, zintegrowała krok w tych projektach z ich dwu- funkcyjną cewką indukcyjną. Dwufunkcyjny induktor ma mniejsze zuży- cie energii i potrzebuje do 60% mniej energii. Wydłużył również żywot- ność o 2,5 raza.
Adefeld spodziewa się, że przeniesienie zasad działania cewek induk- cyjnych znajdzie zastosowanie w innych branżach. "To naprawdę dopiero początek".
n
Spostrzeżenia dotyczące produkcji addytywnej
• Produkcja addytywna (AM) rozwija swoje wysiłki i technologię w zakresie efektywności energetycznej. Poprzez bezpośredni i pośredni wpływ naa emisję dwutlenku węgla, AM zmniejsza koszty dla rm i przyczynia się do zmian klimatycznych.
• Firmy takie jak EOS zaczęły badać nowe warianty projektowe dla technologii AM. Oczekuje się, że inne branże pójdą w śla- dy przemysłu AM, wykorzystując zasady indukcyjne w celu obniżenia kosztów i zużycia.
32 III kwartał 2023
INŻYNIERIA & UTRZYMANIE RUCHU – www.utrzymanieruchu.pl