Hatékonyabb szolgáltatások a Siemens Energy-nél a Markforged kompozit technológia támogatásával
A floridai Siemens Energy Innovációs Center olyan megoldást keresett, amelynek segítségével a turbinák karbantartása során felmerülő javítások száma és költsége csökkenthető.
Siemens Energy
A Siemens Energy globális szinten kínál meggyőző technológiai, digitális és tradicionális szolgáltatásokat közművek, független áramfejlesztők, az olaj- és gázipar tagjainak és egyéb energiaigényes iparágak számára.
Energiai tevékenységük fejlesztése érdekében a cég nemrég megnyitotta Innovációs Centerét Floridában. Ez az egyetlen ilyen típusú központ az Egyesült Államokban, ahol a robotikai megvalósítások, az additív gyártás és a digitális eszközök kombinációja találkozik. A központ a gyors problémamegoldásra fókuszál támogatva ezáltal a cég energetikai megoldásait.
A kihívás
A Siemens csoport világszerte személyre szabott szolgáltatásokat és karbantartási tevékenységet biztosít ügyfelei számára. Számos rutin szolgáltatás és karbantartási feladat távolról is elvégezhető digitális eszközök beiktatásával, azonban vannak olyan nagy horderejű javítások, amelyekhez elengedhetetlen egy-egy turbina alkatrész átszállítása a Siemens központjába. Ez a folyamat megnövelheti a javítás költségeit és kitolhatja a tervezett időkeretet, amely holtidő alatt a turbina nem üzemelhet.
“A Markforged kompozit 3D nyomtatóknak köszönhető gyors iteráció teljesen megreformálta a szerszámkészítéshez való hozzáállásunkat. A Markforged megoldásával strapabíró és tartós szerszámok igény szerinti gyártására vagyunk képesek.” – Trent Almond, gépészmérnök, Siemens.
A megoldás
A Siemens Innovációs Központ mérnökeit azzal bízták meg, hogy megfelelőbb karbantartási folyamatot fejlesszenek, amivel csökkenthetik az offsite javítások idejét és költségét.
Az Innovációs Központ mérnökei négy hét leforgása alatt terveztek és megvalósítottak egy körfűrész inspirálta vágószerszámot, amely pontosan passzolt a turbina körvonalaihoz. Ha a design megfelelő, úgy a tervezőmérnökök biztosítani tudnak egy egyszerű, helyi karbantartási megoldást elkerülve a gázturbinák költséges szállítását, ezáltal heteket spórolva meg.
Bal oldalon az első verzió, míg jobb oldalon a felturbózott vágószerszám látható
Első lépésként saját 7 db Markforged X7 típusú 3D nyomtatójukat használva elkészítették a vágószerszám gyors prototípusát – az eszköz minden alkatrészét így gyártották le kivéve a pneumatikus orsót és egy pár csavart.
Ehhez a projekthez azért választották a Markforged ipari 3D nyomtatókat, mivel egyszerű és gyors gyártási folyamatot tesznek lehetővé, miközben egyúttal az iparban megkívánt minőséget és ellenállóságot is biztosítják. A Markforged egyedülálló 3D nyomtatási technológiája lehetőséget ad folyamatos karbonszál erősítés elhelyezésére is, amely a legnagyobb igénybevételnek is megfelelő szakítószilárdságot és tartósságot ad a modelleknek.
Ami ezután történt meglepte az Innovációs Center mérnökeit és tervezőit. Miközben eredetileg illeszkedés és méretellenőrzéshez szánt prototípusnak tervezték a szerszámot, az a funkcionális tesztelés közben túllépte a teherbírási és merevségi követelményeket.
“Eredetileg egy teszt nyomtatását terveztünk, hogy ellenőrizhessük a szerszám mérete megfelel-e az orsó működtetéséhez, hiszen erre szántuk.” – Tent Almond, gépémérnök Siemens. “Azonban bebizonyosodott, hogy a Markforged folyamatos szénszállal erősített kompozit alapanyaga elég strapabíró a végfelhasználáshoz is.” – tette hozzá Clifford Hatcher, a Siemens Energy Innovation Center igazgatója – “Az alkalmazottaink ezután gyorsan elsajátították, hogy az alapanyag szilárdsága és a nyomat minősége lehetővé teszi a közvetlen szerszámkészítést.”
Korábban egy hasonló szerszám megtervezése hónapokat is igénybe vett volna, a megfelelő alapanyag felkutatása, a CAM szoftver programozása, majd az implementálás hagyományos és költséges CNC megmunkálással.
A csapat end-of-arm eszközöktől turbinalapátok rögzítő eleméig mindent nyomtatott.
A terepen lévő mérnökök visszajelzését követően a Siemens Innovatív Központjának tervezőmérnökei továbbfejlesztették a designt a Markforged-flotta segítségével. Az új és továbbgondolt, 3D nyomtatott szerszám jelenleg is rendszeres használatban van a külső helyszíni turbina elemek javítása során, három műszakon keresztül is kiválóan működik a rutin ellenőrzések eszközeként.
A Siemens ezáltal ügyfelei számára is jobb megoldást tud kínálni, miközben megőrizte vezető szerepét egy erősen kompetitív piacon. “Időt spórolunk és alkalmazottaink munkáját is megkönnyítjük az additív gyártás segítségével.” – mondta Hatcher.
“A Markforged X7 nyomtatók lehetővé tették a mérnökeink számára, hogy még innovatívabbak legyenek azáltal, hogy gyors hibázásra vannak bátorítva. Ez egy abszolút váltás a tervezési filozófiánkban.“ – Clifford Hatcher, a Siemens Energy Innovation Center igazgatója
A jövő
Most már, ha új kihívással néznek szembe, a Siemens Innovációs Központ mérnökei és tervezői először mindig a Markforged kompozit nyomtatókhoz fordulnak. Folyamatosan új alkalmazási lehetőségeket tárnak fel – mint a turbina lapátok moduláris rögzítőelemei vagy saját robotjaik megfogói – azzal a céllal, hogy fejlesszék a termékkínálatot és a munkafolyamatokat. A Markforges nyomtatók lehetővé tették a Siemens mérnökei számára a még innovatívabb munkát, amit a Központ “hibázz gyorsan” megközelítése is támogat a terméktervezés során.
Számos prototípusnak tervezett szerszám – ahogy a fotón lévő is – végfelhasználásban lett alkalmazva
A cég Metal X fémnyomtatóval is rendelkezik, amellyel egyedi fém alkatrészeket gyártanak, emellett elsődleges szerszámkészítő partnerük is beruház egy ilyen rendszerre, hogy lépést tudjon tartani a Siemens gyors átfutási igényeivel. “A Markforged ipari nyomtatói úgy funkcionálnak számunkra mint egy digitális gyár. Ha van egy tárgy, amire szükségünk van aznap egy vagy két órán belül, már nem szükséges egy vagy két napot várnunk rá.“ – meséli Hatcher.
Forrás: markforged.com
Ismerje meg a Markforged egyedülálló kompozit technológiájában rejlő lehetőségeket!
Szeretne megbizonyosodni a Markforged nyomtatások minőségéről és terhelhetőségéről?
Tesztelje saját modellel a technológiát a FreeDee Markforged nyomtatóival, egyeztessen velünk személyes konzultációt vagy éljen a díjmentes Markforged kompozit minta igénylésének lehetőségével ezen a linken!
Amennyiben további kérdése lenne Markforged nyomtatóinkról, küldje el adatait és kollégánk keresni fogja:
Hiba: Kapcsolatfelvételi űrlap nem található.