Van complexe samenstellingen naar één component

Bestaat uw product of machine uit een complexe samenstelling van onderdelen? Overweeg een redesign en benut het potentieel van additive manufacturing. Uw beloning: minder complexiteit en lagere kosten, maar mét behoud van de volledige functionaliteit!

Heel wat systemen bestaan uit complexe samenstellingen die voor geavanceerde mechanische of mechatronische functionaliteiten zorgen. Die kunnen verband houden met een precieze beheersing van de bewegingen, kracht-verplaatsingsrespons, optische functionaliteit, stroomregeling, warmteoverdracht, en ga zo maar door. Deze samenstellingen hebben echter wel een prijs. Ze vergen vaak de fabricage van meerdere subcomponenten (met hoge precisie), een nauwkeurige en omslachtige assemblage en verbinding, kwaliteitscontrole en kalibratie, maintenance, enz. Wat als u dezelfde functionaliteit met slechts één onderdeel zou kunnen tot stand brengen?

Voor vele gevallen is een technologie daartoe in staat: additive manufacturing, ook wel gekend als 3D-printing. Deze technologieën worden doorgaans geassocieerd met rapid prototyping, of de fabricage van lot size one-producten; maar ook serieproductie behoort tot de mogelijkheden. Deze capaciteit om een complexe functionaliteit in één stuk aan te leveren wordt vaak genegeerd, deels omdat het een redesign van de subcomponent of van de samenstelling vergt. Hiervoor is een grondige kennis van additieve fabricage en het redesignpotentieel ervan vereist. We moeten echter verder denken dan het 'klassieke' raamwerk van design. De inbreng van externe expertise in het designproces is vaak de sleutel om dit potentieel te ontgrendelen. Sirris kan u daarbij helpen. Neem contact met ons op om te ontdekken hoe u de complexiteit en de kosten van samenstellingen in uw context kunt verlagen!

Voorbeelden

Hier zijn enkele voorbeelden van ‘extreme make-overs’ van complexe samenstellingen. De gemeenschappelijke factoren van deze verwezenlijkingen zijn:

  • Vermindering van het aantal componenten (van 20 naar 1 is geen uitzondering)
  • Drastische vermindering of zelfs volledige verdwijning van de samenstelling:  positionering, verbinding (lassen, draadsnijden, solderen, lijmen,…), kwaliteitsmetingen en kalibraties. De daaruit resulterende assemblagekosten kunnen vaak met meer dan 90% worden teruggeschroefd.
  • Verkorting van de doorlooptijd met 80% of meer
  • Minstens dezelfde en soms zelfs een hogere functionaliteit van de component
  • Een totale kostenbesparing van de 3D-geprinte component, waarbij de kost van additive manufacturing door andere kosteneffecten wordt gecompenseerd.


Titanium warmtewisselaar van 1 kW: van klassiek naar additief design (© 3D systems)


3D-geprinte brandstofsproeiers door GE ter vervanging van een samenstelling van 20 onderdelen; naast besparingen op de fabricagekosten, is de sproeier ook vijfmaal duurzamer geworden(© GE Aviation)


De 3D-geprinte make-over van deze luchtkoker (rechts) resulteert in één stuk, ter vervanging van een samenstelling van 16 onderdelen (© 3D Systems)

In deze helikoptercomponent van FlyingCam resulteerde een redesign voor 3D-printing in een vermindering van het aantal componenten van 7 naar 1, 15% lagere fabricagekosten en een gewichtsverlaging van 530 naar 392 g (25% lager), mét behoud van de volledige functionaliteit (© FlyingCam) 

Er bestaan tal van andere voorbeelden, al dan niet gekend bij het grote publiek. Alle hebben ze één ding gemeen: een algemene kostenbesparing, omwille van de vermindering van het aantal onderdelen, de assemblage ervan, de afstelling, de kwaliteitscontrole, enz.

Meer weten over (her)ontwerp voor AM? Schrijf u hier in en ontvang ons e-book 'Design for additive manufacturing: a feasible methodology' in uw mailbox.

 

(Foto bovenaan © 3D Systems)

Tags: 

Share