Aditivní výroba umožní opravit poškozené kovové díly místo výměny

Jaké hlavní perspektivy nabízí aditivní výroba v oblasti obráběcích strojů? Stále individualizovanější produkce znamená, že velikost dávek se zmenšuje raketovou rychlostí. Díky aditivní výrobě lze řadu komponent vyrobit rychleji a efektivněji. Jednotlivé díly sestavy je navíc možné sloučit do jediného dílu a vytisknout v jednom kroku. Tento přístup představuje i jednu z odpovědí na otázku udržitelnosti, jejíž význam neustále roste. U výroby řady komponent totiž snižuje nejen spotřebu materiálu, ale i energie. Aditivní výroba navíc umožňuje produkci dílů, které by čistě subtraktivní postupy nezvládly – jako je například kombinace různých materiálů v jedné součásti.

Možnosti využití

To, co ještě před několika lety znělo jako science fiction, se nyní stává díky novému produktu CHIRON Group realitou: na trhu je k dispozici 3D tiskárna kovů AM Cube využívající technologii laserového nanášení kovů (LMD). Jedná se o skutečnou revoluci v aditivní výrobě (AM), kdy je možné již během samotného pracovního procesu vyměnit nanášecí hlavu tak, aby byly splněny nejrůznější požadavky na obrobek, například za účelem dosažení vysoké kvality povrchu, vysoké rychlosti nanášení nebo nanesení vnitřního a vnějšího povlaku. AM Cube dokáže rovněž nanášet materiál z drátu nebo prášku v různých fázích výroby.

3D tiskárnu AM Cube pohání digitálně nativní CNC systém Sinumerik One od společnosti Siemens. Ve spojení s NX CAM využívá technologii digitálního dvojčete, která umožňuje simulovat a testovat pracovní procesy ve virtuálním prostředí ještě předjejich reálným spuštěním. Uživatelé tak šetří čas, zdroje i náklady. Sinumerik One navíc propojuje automatizaci, schopnosti v oblasti technologií a digitalizaci do jediné nabídky řešení pro dosažení vyšší produktivity. Díky této flexibilní platformě a automatické výměně nanášecí hlavy lze AM Cube používat k nástřikům i opravám komponent či k výrobě polotovarů téměř čistého tvaru. Tiskárna AM Cube je skutečný multitalent.

Oprava místo výměny

Společnost Hammerwerk Fridingen využívá tiskárnu AM Cube k opravám řezných kroužků. „Možnost opravy namísto výměny je velmi cenným přínosem, protože nám umožňuje plnit naše cíle v oblasti udržitelnosti,“ uvedl Dominik Hipp, vedoucí výroby obráběcích strojů ve společnosti Hammerwerk Fridingen. Další výhodou je menší závislost na proměnlivé situaci v dodavatelských řetězcích, jelikož díly mohou být opraveny blízko lokality jejich použití.

U řezných kroužků se pomocí střižného

nástroje odstraní opotřebené hrany a teprve poté se znovu vytvoří pomocí 3D tisku. Nakonec jsou opracovány do finálního tvaru. Díky tomuto přístupu se životnost řezného nástroje prodlouží 2,5krát. V praxi to znamená, že namísto obvyklých 16 000 cyklů jich proběhne 40 000, než vznikne potřeba výměny. Ve srovnání s manuálními postupy nebo s jednorázovým použitím řezného kroužku se při renovaci spotřebuje méně zdrojů a šetří se čas.

Velký přínos pro oběhové hospodářství

Větrná energie se významně podílí na světových dodávkách obnovitelné energie. Turbíny na pevnině i na moři pracují nepřetržitě a celou dobu jsou vystaveny plnému náporu větru. Tato zátěž si samozřejmě vybírá daň na mechanických součástech, především na ozubených kolech, která spojují rotor s generátorem. Aby turbíny fungovaly po plánovanou dobu životnosti 20 až 25 let, je správná údržba – zejména ozubených kol – naprosto nezbytná. Vzhledem k roli větrných turbín v udržitelné výrobě energie by bylo přirozené zvolit jejich renovaci. „V případě poškození ozubených kol se však téměř vždy volí výměna za nový kus, jelikož renovaci nelze provést za přijatelnou cenu,“ uvedl Cedric Bardenhagen, který má ve společnosti Siemens skupinu CHIRON na starosti. To by se však mohlo brzy změnit. Siemens a CHIRON Group totiž dokončily studii o možnostech využití AM Cube k cenově dostupné renovaci ozubených kol.

Nové obchodní příležitosti

Další výhodou systému Sinumerik One je zvýšení produktivity obráběcích operací až o 30 %. Je to proto, že s obráběcími centry, které využívají Sinumerik One, lze pracovat s vyššími posuvy. V kombinaci s pokročilými aditivními a subtraktivními možnostmi softwaru NX CAM tak mohou společnosti industrializovat aditivní výrobu v kombinaci s tradičním obráběním. Komplexní technologie Siemens umožňují výrobcům strojů nabízet technologie schopné rychle, flexibilně a za konkurenceschopnou cenu renovovat opotřebované díly. Tyto možnosti otevírají dveře novým obchodním příležitostem pro podniky, jako jsou CHIRON Group a Hammerwerk Fridingen.

Možná ještě důležitější je přínos tohoto vývoje softwaru k oběhovému hospodářství. Když pracovníci údržby stojí před otázkou, zda mají pořídit díly nové nebo renovované, mohou si stále častěji vybírat tu nejekologičtější variantu. „Mnohem více se tak budou rozhodovat pro renovovaný či repasovaný díl,“ uzavírá Till Oeschger, projektový manažer pro AM Cube v CHIRON Group.