Daimler Buses - produkcja części zamiennych

Źródło zdjęcia: DyeMansion

O firmie

Problem

 
Tradycyjne metody produkcji części zamiennych generują wysokie koszty i długi czas dostawy. Dodatkowym wyzwaniem jest utrzymanie wysokich standardów jakościowych, zwłaszcza w przypadku produktów końcowych.
Wytworzenie wysokojakościowej części, która może konkurować z częściami formowanymi wtryskowo stanowi problem dla branży motoryzacyjnej. Aby zrozumieć złożoność tego zagadnienia, wystarczy wziąć pod uwagę fakt, że istnieje ponad 300 000 różnych części zamiennych do autobusów i ciężarówek Daimler. Tak rozległy asortyment prowadzi do utworzenia bardzo złożonego, długoterminowego i kosztownego łańcucha dostaw. Zdając sobie sprawę z potrzeby rewolucji, Daimler postanowił wprowadzić zdecentralizowaną produkcję na żądanie, umożliwiając elastyczne wytwarzanie małych ilości produktów we własnym zakresie.

Firma Daimler stawia sobie szczególnie wysokie wymagania dotyczące jakości, zwłaszcza w odniesieniu do produktu końcowego. Jakość powierzchni i kolor części muszą być niemalże identyczne, aby dorównać standardom części formowanych wtryskowo. W pierwszych próbach wykorzystania przemysłowego druku 3D okazało się, że osiągnięcie odpowiednich parametrów było sporym wyzwaniem. Choć produkcja części przebiegała sprawnie dzięki precyzji maszyn EOS zapewniających niezrównaną jakość, szczególnie w przypadku złożonych geometrii, części te po opuszczeniu produkcji miały białe wykończenie powierzchni i chropowatą strukturę.

Specjaliści Daimler Buses musieli sprostać dwóm wyzwaniom: z jednej strony trzeba było osiągnąć błyszczące wykończenie, charakterystyczne dla formowanych wtryskowo odpowiedników oryginalnych części zachowując przy tym ich tekstury, z drugiej strony konieczne było znalezienie technologii barwienia, która zapewniałaby powtarzalne wyniki oraz umożliwiałaby rozwój kolorów korporacyjnych, takich jak różne odcienie szarości. Szybko stało się jasne, że wydrukowane części będą wymagały kilku etapów obróbki końcowej.

Rozwiązanie

Źródło zdjęcia: DyeMansion

Daimler Buses postawił na zastosowanie technologii druku 3D do produkcji części zamiennych, skupiając się na selektywnym spiekaniu laserowym (SLS). Firma zdecydowała się na współpracę z DyeMansion, liderem w dziedzinie obróbki, aby osiągnąć oczekiwane rezultaty.
 
Producent samochodów po konsultacjach ze specjalistami firmy DyeMansion oraz EOS dostosował powtarzalną i identyfikowalną technologię obróbki wykańczającej spełniającą najwyższe wymagania jakościowe. Rozwiązanie to opiera się na przepływie pracy DyeMansion Print-to-Product workflow, który składa się z systemów Powershot C i Powershot S oraz DM60 barwiącego białe części poliamidowe. Dzięki obróbce za pomocą PolyShot Surfacing w Powershot S komponenty wydrukowane w technologii SLS uzyskują powierzchnię przypominającą części formowane wtryskowo przy zachowaniu ich struktury i geometrii.

Możemy teraz produkować części zamienne na dużą skalę, wykorzystując technologię druku 3D i procesy wykończeniowe na żądanie, które spełniają nasze specyfikacje techniczne oraz standardy jakości powierzchni.
 

mówi Ralf Anderhofstadt, Manager Center of Competence 3D-Printing w Daimler Buses

Daimler Buses skorzystał z DyeMansion Color Matching do opracowania trzech specjalnych odcieni szarości na podstawie części formowanych wtryskowo, które stały się barwnikami wykorzystywanymi w barwieniu DeepDye w urządzeniu DM60. W przeciwieństwie do malowania natryskowego farba jest wchłaniana przez element, nie tworząc kolejnej warstwy zewnętrznej i zachowując teksturę części.

Proces

 
Poprzez wykorzystanie zaawansowanych technologii obróbki DyeMansion, takich jak Powershot S i DM60 wraz ze specjalnym procesem barwienia, Daimler Buses jest w stanie uzyskać pożądane wykończenie i kolorystykę części zamiennych. Proces ten nie tylko nie wpływa negatywnie na strukturę czy geometrię części, ale także pozwala zachować ich teksturę, co jest istotne dla wielu wewnętrznych elementów samochodowych.

Korzyści

 
Opisywane przez nas rozwiązanie ma wiele korzyści, które warto wyszczególnić. Są to:
 

1. ZRÓWNOWAŻONA PRODUKCJA NA ŻĄDANIE

Dzięki udanemu wdrożeniu przemysłowego druku 3D części zamienne mogą być teraz produkowane na żądanie, nie zważając na czas i miejsce realizacji zlecenia. Unikamy dzięki temu produkcji na dużą skalę, co wpływa na niższe koszty oprzyrządowania i magazynowania. Prowadzi to do bardziej zrównoważonego łańcucha dostaw, a także skrócenia czasu oczekiwania na wydruk.
 

2. SPERSONALIZOWANE KOLORY FIRMOWE

Korzystając z oryginalnych części formowanych wtryskowo, jako próbek koloru dla DM Color Matching, opracowano trzy odcienie koloru szarości, które pozwalają uzyskać te same wartości na modelach wydrukowanych z proszku poliamidowego EOS PA2200, jak na oryginalnych częściach, co zapewnia spójność wizualną. Po opracowaniu poszczególne receptury są przechowywane i mogą być wielokrotnie zamawiane. Jest to możliwe dla każdego koloru i każdej fizycznej próbki, którą mogą stanowić tworzywa sztuczne, tkaniny, papier, a nawet ludzka skóra.

 

3. ZACHOWANIE TEKSTURY

W przypadku wyposażenia wnętrza samochodu popularne są delikatne tekstury, takie jak imitacja skóry. Osiągnięcie ich na modelach za pomocą oprogramowania Materialise nie stanowi już problemu, jednak późniejsze zachowanie materiału w dobrej kondycji po wydruku nie jest łatwe. Procesy ścierne, takie jak bębnowanie lub barwienie natryskowe mogą zniszczyć te tekstury poprzez usuwanie lub nakładanie materiałów, takich jak kulki szklane, kształtki ceramiczne, lakier czy farba na część. Dzięki technologii DyeMansion Polyshot Surfacing otwarte pory polimerowych elementów 3D są homogenizowane za pomocą specjalnego ścierniwa, co pomaga przekształcić części zamienne w trwałe produkty, nie tracąc ich tekstury. Proces barwienia DeepDye działa całkowicie niezależnie od geometrii części. W reakcji chemicznej między materiałem a barwnikiem kolor jest wciągnięty w materiał, zamiast tworzyć kolejną warstwę. Dzięki procesom obróbki DyeMansion producent może zachować delikatne tekstury części, co jest kluczowe dla estetyki i funkcjonalności wewnętrznych elementów samochodowych.

 

4. POWTARZALNY I IDENTYFIKOWALNY PROCES

Technologia DeepDye Coloring opiera się na specjalnych kasetach barwiących, które można łatwo włożyć do DM60. Dzięki temu wymagane parametry procesu są identyfikowalne. Wszystkie zdefiniowane parametry, takie jak wielkość partii, receptura koloru oraz wykończenie powierzchni są przechowywane na kasecie barwiącej za pomocą chipów RFID. Odpowiedni czytnik w maszynie DM60 odczytuje te informacje i odpowiednio ustawia maszynę do barwienia. System kartridżowy i DM60 zapewniają stabilne i powtarzalne procesy, co przekłada się na konsekwentną jakość produktów końcowych.

Podsumowanie

 
Daimler Buses udowodnił, że zrównoważona produkcja na żądanie wykorzystująca technologię druku 3D i obróbkę DyeMansion może skutecznie zrewolucjonizować tradycyjny łańcuch dostaw, zapewniając wysoką jakość, personalizację i efektywność kosztową. Dzięki partnerstwu z DyeMansion firma osiągnęła konkurencyjną przewagę, spełniając najwyższe standardy branżowe i oczekiwania Klientów.

Źródło zdjęcia: DyeMansion