Siemens Energy печатает крупные вставки для литья под давлением и тестовые модели с помощью Form 3L и Build Platform 2L

Siemens Energy’s Orlando Innovation Campus (OIC) разрабатывает и реализует все этапы проектов для партнеров в различных отраслях промышленности по всему миру. У инженеров центра есть доступ ко всем имеющимся промышленным инструментам. Их задача — объединить производственные технологии, такие как механическая обработка, формование, автоматизация и 3D-печать для решения глобальных проблем. 

Мэтью Дойч, специалист по аддитивному производству, отвечает за отдел аддитивного производства композитов, где управляет парком принтеров для моделирования методом наплавления (FDM) и стереолитографии (SLA), включая два настольных 3D-принтера Form 3L. Дойч использует разные материалы Formlabs для разработки любых деталей, от быстрых прототипов до вставок для литья под давлением. Поэтому мы попросили его помочь протестировать наш новый продукт для крупноформатных 3D-принтеров SLA — Build Platform 2L.

Благодаря Build Platform 2L с запатентованной технологией быстрого снятия (Quick Release Technology) Дойчу удалось запустить непрерывное производство крупных моделей, таких как пресс-формы и вспомогательные средства производства, прямо на рабочих платформах своих принтеров Form 3L.

В отдел аддитивного производства поступают самые разные запросы, от изготовления моделей двигателей для выставок до приспособлений и инструментов, необходимых для ремонта газовых турбин. «Нам приходится работать в сжатые сроки. Siemens Energy обращается к нам с просьбой разработать процессы для ремонта компонентов двигателя, иногда во время простоев, то есть запланированного или незапланированного периода времени, в течение которого двигатель отключен. Каждая минута, когда двигатель не вырабатывает электроэнергию, — это огромные потери. В одном проекте 3D-печати мы оценивали износ лопастей турбин, чтобы избежать простоев в будущем», — рассказывает Дойч.

Наличие нескольких 3D-принтеров и разнообразие материалов помогает быстро завершить эти проекты. Дойч отвечал за внедрение технологии SLA в Siemens Energy’s Orlando Innovation Campus, и поначалу его коллеги относились к полимерам скептически. Но, увидев все преимущества широкого выбора материалов, другие сотрудники также стали использовать новые способы внедрения моделей SLA в свои рабочие процессы. Сейчас Дойч получает больше запросов на печать на Form 3L, чем на любом другом принтере. «Я получаю меньше запросов на производство другими методами и больше запросов на печать моделей из различных полимеров, от вставок для пресс-форм из Rigid 10K Resin до Tough 2000 Resin и Clear Resin. Наши 3D-принтеры работают без остановки», — делится Дойч. Tough 2000 Resin стал фаворитом Siemens Energy’s Orlando Innovation Campus благодаря своей прочности и жесткости. Они использовали его как аналог алюминия при печати воздушных сопел, которые требуют прочности и герметичности. 

Разнообразие материалов SLA в линейке Formlabs позволяет найти решение практически любой проблемы. Учитывая глобальный масштаб сети Siemens Energy, наличие универсального инструмента, который можно использовать в различных процессах, является огромным преимуществом. «Запросы наших клиентов всегда разные. Универсальность Form 3L для нас просто неоценима», — объясняет Дойч.

Универсальный каталог материалов и размер Form 3L позволяют изготавливать отдельные крупные модели, серии мелких деталей или печатать несколько компонентов сборки одновременно. «Мы нашли эффективное решение по доступной цене. Обычно увеличивая размер модели, мы тратили в десять раз больше, но продукты Formlabs обеспечивают отличную производительность и размер», — рассказывает Дойч. 

Принтеры работают круглосуточно, а при печати больших партий, требующих многодневной работы, Дойч оставляет принтер работать на выходные. «Мы можем напечатать небольшую партию моделей или крупные детали за одни выходные. Я запускаю печать перед уходом с работы, а в понедельник утром все уже готово», — говорит Дойч. Однако печать некоторых деталей все еще была недоступна. Но потом появилась Build Platform 2L.

Команда Дойча и другие сотрудники по большей части отвечают за создание процессов, а не продуктов. Напечатанный образец регистрационного знака, используемый для испытания турбинных лопаток, позволил оптимизировать диагностику, создав новый, более эффективный рабочий процесс для обслуживания и ремонта турбин.  

Одним из процессов, который был невозможен без Build Platform 2L, стало малосерийное производство вставок для литья под давлением. Литье под давлением традиционно является крупносерийным производством. Чтобы оправдать высокую стоимость металлической пресс-формы, количество изделий часто исчисляется десятками тысяч. Благодаря 3D-печати процесс создания вставок для пресс-форм своими силами становится недорогим и эффективным, позволяя запускать производство меньшего объема продукции.

Пресс-формы должны быть напечатаны на плоской поверхности, чтобы деталь могла выдержать огромное давление промышленной установки для литья под давлением. Однако чем больше размер пресс-формы, тем сложнее печатать их на Form 3L, так как прилипание к рабочей платформе может затруднить процесс снятия деталей. Build Platform 2L позволяет печатать пресс-формы непосредственно на рабочей платформе, что сокращает время печати, уменьшает трудозатраты и открывает совершенно новые области применения.

До появления Build Platform 2L с технологией быстрого снятия (Quick Release Technology) детали приходилось располагать на рабочей платформе под углом, что увеличивало их высоту по оси Z и время печати. Благодаря Build Platform 2L Дойч теперь может печатать модели на плоской поверхности без поддерживающих структур, что значительно сокращает время печати и расход материалов. «Build Platform 2L экономит огромное количество времени», — делится Дойч.

Объем печати Form 3L позволяет создавать большие герметичные детали, а Build Platform 2L устраняет необходимость в поддерживающих структурах, облегчая постобработку и улучшая функциональность. Недавно команда напечатала испытательное, используемое для соединения с лопатками газовой турбины в установке для проверки параметров воздушного потока. Предыдущие версии деталей, подобные этому соплу, нуждались в тщательной шлифовке, чтобы удалить следы поддерживающих структур и подготовить деталь к прокладке. Сопло предназначено для соединения квадратного воздушного коллектора с составной радиусной поверхностью лопатки и обеспечивает беспрепятственный проход воздуха. 

Цель испытания — выявить проблемы с проходом воздуха и особенности аэродинамического профиля. «Tough 2000 Resin показал фантастические результаты по качеству, прочности, стоимости и небольшой гибкости при сжатии. А Build Platform 2L позволила напечатать модели на плоской поверхности. Это означает, что мы можем достичь таких же или лучших результатов при меньшей очистке, сэкономив 30% времени. Печать на плоской поверхности также обеспечивает высокую герметичность соединения с коллектором для воздухопровода», — объясняет Дойч.

Siemens Energy знает, что ключ к расширению возможностей лежит в разработке новых процессов и поиске решений уникальных проблем. Принтеры Form 3L предложили совершенно новый набор решений. 

Build Platform 2L помогает устранить еще больше ограничений за счет реализации новых рабочих процессов для полного цикла литья под давлением, крупномасштабного производства вспомогательных средств и индивидуальных конечных продуктов. «Продукты Formlabs стирают все ограничения, которые существуют в 3D-печати SLA, позволяя делать невозможное», — поделился Дойч. 

Build Platform 2L позволяет изготавливать небольшие серии промышленных пресс-форм для литья под давлением, сокращает время печати и не требует использования поддерживающих структур. Оцените достоинства технологии быстрого снятия и зайдите на страницу нашего продукта, чтобы узнать больше.