制造业中 3D 打印
应用与实例
3D 打印制造和生产环境的最佳实践
成本压力、监管要求、客户日益增长的需求等等。生产和工业企业面临着一系列不断扩大的挑战。与此同时,能源和资源效率等问题也变得越来越重要。
增材制造为生产和工业企业提供了广泛的潜在成本效益和可持续优势。
工业 3D 打印从零件生产到优化投资回报,我们以多种不同的方式为您提供新的机遇和解决方案。在 EOS,我们从单一来源为您提供定制解决方案,包括技术和安全快速过渡所需的其他一切。
提高成本、功能和设计效率
DMLS为电子行业的公司提供了许多优势,包括更快的上市时间、原型、试制和小批量生产零件的制造,以及快速实施客户定制的解决方案。无论您需要的是热交换器、外壳、通信部件、无人机、三维电路板还是电感器,增材制造应用的多样性横跨整个行业。
在 EOS,我们随时准备为您的应用提供支持,从机器和外围设备到材料,再到咨询服务,帮助您成功引入、实施和扩展增材制造 计划。我们的产品组合建立在数十年的市场经验、行业特定主题的专业知识以及与领先合作伙伴的合作基础之上。
3D 打印热交换器的优势
- 生产重量轻、节省空间的部件
- 实现高度复杂的冷却通道
- 避免接缝,实现出色的导热性能
- 快速产品开发
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Betatype
Betatype 是一家专门从事 3D 打印设计的技术公司,不断挑战增材制造的极限。通过精心平衡冷却元件的堆叠,同时最大限度地减少支撑结构,可用空间得到了最佳利用:单批生产了 384 个部件。
优化的设计和智能激光扫描路径将生产时间从 444 小时缩短到仅 34 小时。这为 Betatype 的客户带来了巨大的成本优势:单位成本降低了 90%。
Conflux
3D 打印热交换器由优质导热合金制成,具有各种优势特性,如设计灵活、热传导性能优化和体积减小。
增材制造使 Conflux 能够设计出内部几何结构,在一定体积内大幅增加表面积。这样,热排出量增加了三倍,同时压降也降低了三分之二。此外,还实现了长度减少 55% 的紧凑型新设计。
系统
TheSys 是一家开发冷却系统、空调系统和热交换器的工程服务提供商。他们与 EOS 和 AM Metals 公司合作,突破了可行性的极限,仅用一周时间就开发出了最先进的游戏 CPU 热交换器,并对增材制造 进行了优化。
利用灵活的EOS M 290 金属制造系统,AM Metals GmbH 制造出了水冷式热交换器,其冷却能力相同,但体积仅为原来的五分之一。与其他领先的游戏 CPU 散热器相比,它还轻了 76%。
复杂的设计和灵活的生产
稳定的外壳可以保护内部。坚固的外壳通常是必不可少的,特别是对于敏感的电子产品。它们需要坚固和适当的密封,同时还要尽可能紧密地贴合,而且生产速度要足够快,以实现较短的生产周期。然而,采用注塑工艺制造具有这些特性的外壳,只有在大批量生产时才可行。
工业 3D 打印为中小批量生产塑料外壳提供了一种具有成本效益的替代方案。无论是使用具有绝缘性能的材料,还是使用具有特别有利的散热性能的材料,增材制造的外壳都具有成本效益高、设计自由和功能集成潜力大的特点。
无论您是想制作原型、试制系列还是小批量生产外壳,增材制造都能为您带来巨大的潜力,其中最重要的一点就是降低生产成本。
3D 打印外壳的优势
- 整合功能,减少组件数量
- 缩短上市时间
- 具有经济吸引力的制造工艺
- 生产稳定的终端组件
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3D 打印户外摄像机外壳
我们面临的挑战是,如何制造一个设计复杂、坚固耐用的相机支架,而且数量不多。外壳必须足够灵活,能够容纳六台相机。同时,生产过程必须开放,以支持后期的设计迭代,而不会造成问题。
借助 EOS 技术,成功实现了以前不可能实现的产品设计。
与 Freedom360 的合作使设计变更得以迅速完成。中西部原型设计公司能够以经济高效的方式进行小批量生产。
坎托
开发的水下潜水灯比市场上任何其他产品都更小、更轻、更坚固。Canto 使用 PA 2200 材料成功地解决了这一难题。 FORMIGA P 110 Velocis使用 PA 2200 材料。
增材制造的灯管连接装置的内部系统采用弹簧锁定机制,是单件生产的。这使得组装部件的数量从 3 个减少到 1 个。该灯重量仅为 580 克,树立了新的标准。此外,Canto Ing.GmbH免去了制造昂贵的注塑模具的费用,而注塑模具的成本高达 35000 欧元。
可靠、轻便、灵活、智能
自动化正在向前发展,由于实现了数字化,所有类型的生产和内部物流过程正日益网络化。机器人和抓取系统在其中发挥着关键作用。增材制造可以有针对性地应对快速变化的市场趋势。
机器人技术不再仅仅适用于大型企业,中小企业也能从中受益。背景:为更小、更具成本效益的机器人设计的轻型抓取工具可以投放市场。因此,自动化解决方案所需的投资大大减少,投资回报也更快。除了降低成本外,具有相同负载能力的轻型抓手还能支持更快的移动,从而缩短周期时间--这是制造业的核心目标。
3D 打印抓手的优势
-
可使用设计数据直接调整机械手以适应其产品
- 广泛的设计自由度使安全元件和预先确定的断裂点成为可能
- 这种方法可将智能功能直接集成到部件中,从而使传感器技术和过程监控变得更加容易
- 部件单件生产,节省装配时间
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成功案例
有形的成功 - 带功能底板的支气管夹持器
Wittmann 集团一直在寻找一种轻型解决方案,采用柔性薄膜,通过压缩空气控制一对夹钳。该解决方案需要将所有气动连接和通道直接集成到平板本身。在简化设计后,在功能板上的稳定夹具在FORMIGA P 100 上成功实现了小批量生产。
FESTO
抓取系统的关键在于工艺安全,以避免操作失误。然而,更灵活的机械手也是可取的,这样可以处理不同的工件。理想情况下,生产应受到实时监控,以便利用记录的数据找出任何故障或潜在的优化方案。
增材制造是集成传感器、智能阀门或自动定制吸盘等附加功能的关键。铰链、空气管道和传感器支架可直接集成到抓取系统的设计中,并在生产过程中实现。这也消除了不必要的装配步骤,降低了制造成本。
Trinckle & Kuhn-Stoff
设计工作既费钱又费时。另一个因素是,必要的设计和 CAD 专业知识可能不易获得。以抓取系统为例,trinckle 和 Kuhn-Stoff 合作研究了如何在不需要深入了解3D 设计和 CAD 的情况下实现高效开发和设计流程的自动化。
增材制造涡轮机械零件
涡轮机械是能源生产不可或缺的设备。其高性能部件采用了复杂的高科技设计,随着能源需求的增加,这些部件需要越来越坚固耐用、功能越来越强大。此外,涡轮机械零件还需要具有耐久性和可靠性,即使在超过熔点的温度下也是如此。
金属 3D 打印 (DMLS)为实施优化冷却策略等提供了合适的技术基础。零件的设计和制造可以越来越精确地聚焦于能量的传输和应用。例如,创新的维修工艺通过直接在原部件上修复磨损区域,彻底改变了涡轮机械部件的效率。
3D 打印涡轮机部件的优势
成功故事
材料解决方案与西门子--创新项目成果斐然
西门子、材料解决方案公司和 EOS 之间的合作表明,3D 金属打印是一项可靠、成熟的技术,即使在 "移动 "应用中也是可行的,不会受到任何影响。重点:开发新型涡轮叶片。该部件由西门子 NX 共同开发,在 EOS 系统上制造,并由材料解决方案公司生产。
- 性能提高到 13 000 转/分钟
- 开发时间缩短 75%,交货时间缩短 50
- 环境温度最高可达 1 250 °C
叶片、燃料喷射器、燃烧器和燃烧室、覆层、密封件和外壳:在为能源行业制造零部件时,功能集成性和耐热性是决定使用寿命和工艺选择的决定性因素。针对这些因素,工业 3D 打印开启了传统制造工艺无法企及的机遇。应用范围从 3D 打印涡轮叶片到创新的维修解决方案。请在本页了解更多有关我们如何与客户一起在涡轮机械领域开辟新天地的信息。
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成功故事
西门子 - 带功能集成的燃烧器面板
西门子依靠 EOS 系统制造具有功能集成特点的燃烧器前端,这些前端由西门子 NX 重新设计,并采用 EOS NickelAlloy HX 材料在 EOS M 400-4上批量生产。
由于使用了更少的材料,该部件的重量大大减轻。生产周期从 26 周缩短到 3 周。金属加热减少,延长了零件的使用寿命
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成功故事
西门子 - 基于 3D 打印的优化维护管理
在大型发电厂中,维修和维护工作造成的停机时间是一个巨大的成本因素。特别是对于具有高复杂性和集成通道的部件,基于DMLS的混合维修工艺为节省时间和成本提供了独特的机会。它是如何工作的?磨损区域可直接在原部件上重建。这具有深远的优势:
- 无需额外的焊接步骤
- 提高重建区域与原始区域之间的连接质量
- 内部结构保持一致
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艰巨的任务和明智的解决方案
借助定制的 EOS 系统,西门子成功地对燃气轮机中承受高热应力的燃烧器喷嘴进行了精确而快速的维护。维修工作直接在磨损的材料上进行,节省了时间和成本。
- 维修时间缩短了 90
- 维修流程大大简化
- 可在维修过程中进行技术改进
欧洲-K
新型燃烧器能够同样有效地使用气体和液体燃料。经过优化的新几何形状还允许使用被归类为难以燃烧的液体燃料,如酒精蒸馏产生的燧石油。另一个积极影响是,燃烧器的创新设计使燃烧室的尺寸缩小了 20%。
一站式满足您对涡轮机械零件的所有需求
我们提供坚固耐用的系统,具有可重复的零件质量和广泛的材料组合,能够处理各种应用,包括涉及高温的应用。此外,我们还提供用于全面质量监控的工具和软件,并设有咨询部门来满足您的需求。