การผลิตไฮบริดแบบเติมเนื้อวัสดุ: การพิมพ์โลหะแบบ 3 มิติที่ประหยัดทรัพยากรและยืดหยุ่น
เทคโนโลยีทั่วไปแบบลบยังเป็นมาตรฐานในโรงงานผลิต ต้องทำการแปรสภาพส่วนประกอบการขึ้นรูปและการหล่อที่มีรูปทรงซับซ้อนด้วยความพยายามสูงมาก ในการผลิตส่วนประกอบประสิทธิภาพสูงและน้ำหนักเบาในการประกอบเครื่องบิน ยังคงมีการกำจัดวัตถุดิบออกสูงสุดถึง 90 เปอร์เซ็นต์อยู่เรื่อย ๆ ในทางตรงกันข้าม ส่วนประกอบต่าง ๆ ได้รับการประกอบขึ้นทีละชั้นในการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ ซึ่งไม่เพียงประหยัดแหล่งทรัพยากรและหลีกเลี่ยงขยะจากการผลิต การผลิตยังยืดหยุ่นมากอีกด้วย
การผลิตไฮบริดแบบเติมเนื้อวัสดุเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริง
ทางเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับกระบวนการแบบเดิมคือ การผลิตไฮบริดแบบเติมเนื้อวัสดุ จะมีการผลิตชิ้นส่วนดิบด้วยวิธีเดิม เช่น โดยการขึ้นรูปหรือการหล่อ แต่มีการเพิ่มรูปทรงเรขาคณิตเพิ่มเติมและมีการทำให้ส่วนประกอบมีลักษณะเฉพาะแต่ละราย – ในกรอบของโครงการ ProLMD ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากกระทรวงศึกษาธิการและการวิจัย (BMBF) ของรัฐบาลกลาง เช่น การใช้การเชื่อมเพื่อเติมเนื้อโลหะด้วยระบบเลเซอร์ LMD ข้อดีของเทคโนโลยีการเติมอื่น ๆ คือ อัตราการประกอบโครงสร้างที่สูง ตัวอย่างเช่น สามารถทำการผลิตส่วนประกอบโครงสร้างที่เสริมความแข็งแรงภายในสำหรับเครื่องบินหรือส่วนประกอบการทำงานประสิทธิภาพสูงสำหรับกังหันได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ต้นทุนที่สูงและเงื่อนไขในการแปรสภาพเป็นอุปสรรคขัดขวางการใช้เทคโนโลยีนี้อย่างรอบด้าน
การผลิตไฮบริดสำหรับส่วนประกอบขนาดใหญ่ที่ใช้เทคโนโลยี LMD ของ KUKA
เป้าหมายของโครงการ ProLMD ก็คือการพัฒนาเทคโนโลยีกระบวนการและเทคโนโลยีระบบที่ทนทานและมีประสิทธิภาพสำหรับการใช้เทคโนโลยี LMD ในการผลิตส่วนประกอบขนาดใหญ่ ระบบนี้เพียงพอสำหรับเทคโนโลยีการผลิตทันสมัยที่สุดและข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในแขนงต่าง ๆ อย่างเช่น เทคโนโลยีอวกาศ เทคโนโลยีระบบแบบมาตรฐานที่ใช้หุ่นยนต์ KUKA มีข้อได้เปรียบด้านต้นทุน เนื่องจากการใช้ระบบที่ใช้ใยแก้ว หุ่นยนต์ยังแทบจะทำงานได้โดยไม่มีข้อจำกัดในพื้นที่การทำงาน ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะตอบสนองอย่างยืดหยุ่นต่อรูปทรงเรขาคณิตและขนาดของส่วนประกอบ แม้กระทั่งสำหรับล็อตการผลิตขนาดเล็ก
สำหรับ ProLMD มีการวิจัยการพัฒนากระบวนการที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการเชื่อมเพื่อเติมเนื้อโลหะด้วยระบบเลเซอร์ LMD
ข้อดีของการเชื่อมเพื่อเติมเนื้อโลหะด้วยระบบเลเซอร์ LMD: ระยะเวลาการผลิตสั้นลง ต้นทุนต่ำลง
ผลลัพธ์ของ ProLMD มีอิทธิพลต่อการผลิตของคู่ค้าระดับโครงการที่เข้าร่วมอย่าง MTU, Airbus และ Daimler ในหลายปีต่อมา “เราสันนิษฐานจากความสำเร็จในการนำไปใช้งานจริงทางด้านอุตสาหกรรมของกระบวนการผลิตแบบไฮบริด” Lars Ott ผู้จัดการโครงการ ProLMD ของ KUKA กล่าว ผู้เชี่ยวชาญสันนิษฐานว่าเทคโนโลยีนี้จะช่วยลดระยะเวลาการผลิตลงที่ 50 เปอร์เซ็นต์และลดต้นทุนลงที่ 20 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนั้นการดำเนินการดังกล่าวสามารถมีส่วนสนับสนุนอย่างยั่งยืนต่อประสิทธิภาพของแหล่งทรัพยากรในการผลิต
สำหรับโครงการนี้ KUKA ไว้วางใจในประสบการณ์นานนับปีของผู้เชี่ยวชาญจากสาขาที่ตั้งในเมือง Aachen ในแขนงของเทคโนโลยีเลเซอร์ที่ใช้หุ่นยนต์ สำหรับโครงการดังกล่าว KUKA ได้ออกแบบและใช้สายการผลิตสองสายที่เหมือนกันสำหรับการผลิตไฮบริดแบบเติมวัสดุ ซึ่งใช้ในอาคารของบริษัทเอง ณ สาขาที่ตั้ง Würselen ใกล้กับเมือง Aachen รวมถึงในสถาบัน Fraunhofer ที่อยู่ใกล้กัน “เราต้องการเสริมความแข็งแกร่งให้กระบวนการผลิตแบบชุด” Günter Neumann อธิบาย
