Digitális karbantartás 3D technológiákkal

A gyártóiparban sok esetben évek, sőt évtizedek óta működő gépek szolgálnak ki kulcsfontosságú termelési folyamatokat. Egy ilyen hosszú élettartamú gép alkatrészeinek kopása vagy sérülése komoly állásidőt és veszteséget okozhat, amennyiben:

• nincs hozzá rajz vagy digitális dokumentáció,
• a gép és alkatrészeinek gyártója már nem elérhető,
• vagy a szállítási idő és költség nem elfogadható.

A digitális karbantartás pontosan ezekre a helyzetekre ad megoldást:
✅ Régi, jól működő ipari gépek nehezen beszerezhető alkatrészeinek pótlása
✅ Helyszíni, rapid digitalizálás és utángyártás az állásidő minimalizálására
✅ Dokumentáció nélküli szerszámok és alkatrészek újragyártása
✅ Digitális kopóalkatrész könyvtár és igény szerinti gyártás erős, ipari alapanyagokból
✅ Egyedi vagy kis darabszámú gépelemek költséghatékony pótlása

1. lépés: 3D szkennelés a meglévő alkatrészről

3D szkennerrel érintésmentesen, gyorsan és mikronpontosan digitalizáljuk az adott alkatrészt, legyen az műanyag, fém vagy akár puha, gumiszerű anyag. A vezeték nélküli, hordozható eszközöknek köszönhetően a 3D szkennelés nincs mérőszobához kötve, akár a gyártósoron is elvégezhető a feladat. A már beszkennelt alkatrészekből pedig lehetőség van olyan digitális raktárat építeni, amely mindig rendelkezésre áll, ha újragyártási igény merülne fel.

2. lépés: Reverse engineering

A 3D szkennerek többmillió pontot rögzítenek másodpercenként precízen leképezve a tárgy teljes felületét, amelyet mesh modellként exportálhatunk a szkennelő szoftverből. Ez a modell akár 1:1 3D nyomtatható, de sok esetben szükség van a kopott vagy törött alkatrész digitális javítására és CAD visszamodellezésére, hogy akár más módon is gyártható és az eredeti állapotnak megfelelő 3D modellt kapjunk. A visszamodellezés megvalósítására léteznek olyan reverse engineering célszoftverek (például Geomagic Design X vagy EXmodel Pro), amelyek rendkívül leegyszerűsítik és felgyorsítják ezt a manuális munkafolyamatot, sőt akár teljesen ki is válthatják automata felületgeneráló algoritmusokkal.

3. lépés: Újragyártás 3D nyomtatással

A végleges modell gyártása 3D nyomtatással nagyon sokféle alapanyagból valósulhat meg. Az elmúlt évek fejlesztéseinek hála már számtalan különböző anyagból lehetséges 3D nyomtatni, legyen a cél rugalmas szilikon, nagy szilárdságú kompozit vagy akár fém alkatrészek utángyártása. A 3D nyomtatók pár óra alatt, felügyelet nélkül, általában minimális manuális előkészítéssel és utómunkával legyártják a szükséges darabokat.

Kompozitok

Teherviselő és fémalkatrészek karbantartás célú pótlásához gyakran ajánljuk a 3D nyomtatás fejlett kompozit alapanyagait, amelyek megközelítik, a Markforged technológiája esetében pedig meg is haladják az alumínium szilárdságát. A szelektív lézerszinterezéses, poros nyomtatók például PA12 GF vagy PA11 CF kompozit anyagokkal képesek erős, tartós pótalkatrészek gyártására szinte geometriai megkötések nélkül. A Markforged kompozit nyomtatóinak különlegessége, hogy a hagyományos kompozitokhoz hasonló, folyamatos szálat képesek ágyazni az alkatrészbe, ezáltal páratlanul nagy szilárdságot lehet velük elérni.

Fémek

A fejlett fémnyomtatóknak köszönhetően mára a legtöbb elérhető fém alapanyagból lehetséges 3D nyomtatni, mindazonáltal a technológia magasabb költségei miatt az alkatrészpótlás területén leginkább akkor éri meg az alkalmazása, ha nemcsak közvetlen pótlás, de geometriai optimalizálás és az additív gyártást kihasználó fejlesztések is integrálásra kerülnek. Erre példák a formakövető hűtőfuratokkal ellátott szerszámbetétek, amelyek nemcsak pótolnak egy korábban marással gyártott alkatrészt, de jelentősen csökkentik a gyártási ciklusidőket is.

Rugalmas anyagok

A gyártósorokon, célgépeken számos rugalmas alkatrészre és azok pótlására is szükség lehet. Erre jó példák az ergonómiai alkatrészek, puha robotmegfogók, vákuumos megfogók vagy tömítések. A különböző additív technológiákkal és gépekkel különböző puhaságú és szerkezetű flexibilis alkatrészek nyomtathatók. A Formlabs kedvező árú, professzionális mSLA 3D nyomtatóival akár 40A Shore keménységű szilikonból is gyárthatók teljesen izotróp belső szerkezetű, lég- és vízzáró alkatrészek.

Speciális anyagok

Karbantartás esetén sokféle alapanyagra lehet szükség az eltérő igénybevételű és célú alkatrészek pótlásához. Nem véletlen, hogy az egyik legelterjedtebb típusú 3D nyomtatók ezen a téren a legszélesebb alapanyagkínálattal rendelkező, nyílt anyagrendszerű műanyagszál-olvasztásos 3D nyomtatók. A többfejes 3D nyomtatóknak hála lehetőség van a kopófelületek eltérő anyagból és színnel való nyomtatására is, amely megkönnyíti a tervezett kopás azonnali észrevételét.

Legyen szó például ESD tulajdonságú, kültéren alkalmazható, nagy hőállóságú, élelmiszerbiztos vagy különböző vegyszereknek ellenálló alapanyagról, szakértőink segítenek azon alapanyagok azonosításában, amelyek megfelelnek az adott alkalmazási igényeknek.

Régi gépek karbantartása digitális munkafolyamattal a Trivium Packaging vajai üzemében

„3D szkennerre azért volt szükségünk, mert noha ruházunk be új gyártóberendezésekbe, de még mindig sok a régi, megbízható gépünk, amit szükséges üzemben tartani. Az egyik első célunk ezért a raktáron lévő pótalkatrészeket beszkennelni és a 3D modelleket digitálisan raktározni, hogy később bármikor újragyárthatók legyenek. Ezt a digitális raktárat már el is kezdtük felépíteni az eddigi munkákból.” – Nyíri Ádám, karbantartási mérnök, Trivium Packaging Hungary Kft.

Hatékony gáz- és olajipari csővezeték karbantartás vezeték nélküli 3D szkennerrel

A Colt Group esettanulmánya jól példázza, hogyan lehet a korszerű 3D szkenner technológiákat hatékonyan alkalmazni az olyan nagyvolumenű ipari karbantartásban és javításban is, mint például egy erőmű csővezetékeinek javítása a termelés megszakítása nélkül. Az Artec Leo 3D szkenner és a hozzá kapcsolódó szoftverek integrálása révén a vállalat jelentős idő- és költségmegtakarítást ért el, miközben növelte a javítások pontosságát és megbízhatóságát.

Dokumentáció nélküli palackfúvó szerszám pótlása

Ezt a dokumentáció nélküli, megkopott palackfúvó szerszámot 3D szkennelésre hozta be partnerünk. A visszamodellezés során a kopások javításra kerültek, majd forgácsolással gyártották újra a szerszámot. A digitálisan raktározott CAD modell alapján ma már bármikor tudják pótolni az alkatrészt vagy könnyen áttervezi, ha módosulna a design.

Katonai gépek karbantartása 3D nyomtatással

Mivel a katonai járművek és eszközök is jellemzően hosszú ideig vannak használatban, gyakori eset, hogy a szükséges pótalkatrész már nem elérhető. Ennek köszönhetően a honvédelemben, katonai logisztikában a 3D szkennelésnek és additív gyártásnak mára stratégiai szerepe van. a képen partnerünk, az NKE Haditechnika Tanszékén kompozit és fémnyomtatással utángyártott Unimog hűtőcső szerepel. Beépítésre végül a Markforged Onyx kompozit alkatrész került, hogy teszteljék a fémalkatrész lecserélhetőségét. Az Onyx kiállta a próbát.

Kopóalkatrészek sorozatgyártása SLS 3D nyomtatással

Az AGC Glass Hungary Kft. szelektív lézerszinterezéssel (SLS nyomtatás) váltott le korábban esztergálással készült kis- és közepes sorozatú alkatrészeket. Formlabs Form Fuse 1 SLS nyomtatóval gyártanak primerező fejeket a környei gyárban. A házon belüli SLS 3D nyomtatónak köszönhetően rugalmasabban tudják kezelni a raktárkészletet, miközben egyre újabb alkalmazási területeken is bevetik a technológiát.

Kis méretű, összetett geometriájú kopóalkatrészek digitalizálásához javasolt kisebb látószögű, egyben nagy felbontású, akár 5-10 mikron pontosságot nyújtó 3D szkennert választani. Ezek az eszközök általában telepített, tripodon álló, mint az OptimScan Q12, vagy kompakt asztali 3D szkennerek, mint az Artec Micro. Strukturált fény technológiával digitalizálnak.

Kis és közepes méretű alkatrészek digitalizálásához különböző pontosságú (20-100 mikron) és látószögű kézi 3D szkennerek állnak rendelkezésre széles választékban lézeres, strukturált fény vagy hibrid technológiával, amelyek között szakértőink segítenek megtalálni az optimális megoldást.

Nagy tárgyak, gépek és járművek digitalizálásához már érdemes vezeték nélküli megoldásokban és követésen alapuló 3D szkenner rendszerekben gondolkodni. Ezek egyik nagy előnye, hogy metrológiai pontosságú mérésre képesek a lézerszkennerekkel járó markerek szükségessége nélkül. Akár épületrészletek digitalizálására is használhatók, bár épületekhez, üzemekhez már érdemes inkább térszkennerben gondolkozni.

A Geomagic Design X az egyik legnépszerűbb és legfejlettebb reverse engineering célszoftver az iparban. Funkcionalitás alapján különböző előfizetési szintek érhetők el belőle, valamint Solidworks plugin verziója is létezik, így mindenki kiválaszthatja a számára optimális megoldást.

Az EXModel a SHINING 3D szkennergyártó saját, reverse engineering célú szoftverfejlesztése, amelynek szintén létezik belépő és Pro verziója. Átfogó eszközkészletet biztosít a szkennelt hálómodellek CAD szilárdtest modellé alakításához a még kisebb ismertségnek megfelelő, nagyon kedvező áron.

Amennyiben többet szeretne tudni a reverse engineering szoftverek képességeiről és a munkafolyamatról, nézze vissza webinárunkat:

Hatékony reverse engineering Artec 3D szkennerrel és Geomagic Design X szoftverrel

Sokoldalú megoldás szerteágazó igényekhez:

UltiMaker 3D nyomtatók

Az UltiMaker gépei világszerte ismertek kiemelkedő nyomtatási minőségükről, széles alapanyag kínálatukról, ipari terhelhetőségükről és egyszerű kezelhetőségükről.

>> Tovább a UltiMaker 3D nyomtatókhoz

Teherviselő (fém)alkatrészek leváltása:

a href=”https://www.freedee.hu/3d-nyomtatok/markforged/”>Markforged kompozit 3D nyomtatók

Az üveg-, kevlár- és karbonszál beágyazásra képes Markforged kompozit 3D nyomtatókkal bármely karbantartó kiválthatja a korábban kiszervezett, marással készülő alumínium, Danamid, PEEK, POM vagy akár acél alkatrészeit is.

>> Tovább a Markforged kompozit 3D nyomtatókhoz

Kis- és közepes sorozatú kopóalkatrészek pótlása:

Form Fuse SLS 3D nyomtató

A Formlabs Form Fuse 1+ SLS 3D nyomtató folyamatos, termelékeny, geometria független additív gyártásra lett tervezve ellenálló PA11 és PA12 alapanyagokból.

>> Tovább a Form Fuse SLS 3D nyomtatóhoz

Van olyan gépe, amelynek dokumentációja már elveszett, de még kulcsszerepet játszik a gyártásban?

Szeretné csökkenteni az állásidőt és függetlenedni a lassú beszállítóktól?

Vegye fel velünk a kapcsolatot – segítünk felmérni a lehetőségeket, elvégezni a helyszíni tesztszkennelést és próbagyártást is biztosítunk partnereinknek az optimális additív technológiával és alapanyaggal!