این مقاله ادامه مقاله «چاپ سه بعدی به عنوان یک فناوری تولید – بخش اول» است.

تجهیزات ورزشی

در چاپ قطعات دوچرخه، به ویژه در چاپ برجسته‌ترین قاب‌ها، پیشرفت چشمگیری وجود داشته است. AREVO قصد دارد به دلیل کاهش وزنی که توسط این فن آوری مقدور شده است، قاب فیبر کربنی را برای هر دوچرخه الکترونیکی Emery ONE که می فروشد به صورت سه بعدی چاپ کند. HEXR کلاه دوچرخه سواری سفارشی چاپ شده‌ای توسط اسکن سه بعدی سر هر مشتری است برای ایجاد یک فیت شدگی کامل و پوشش سبک‌تر و ایمن‌تر نسبت به یک کلاه‌ ایمنی فومی استاندارد.

در صحبت از کلاه ایمنی باید گفت شرکت ریدل با شرکت کربن همکاری کرد تا همین کار را برای کلاه ایمنی فوتبال انجام دهد. در ورزش که در آن تصادفات یکسان است، ایجاد محافظت اضافی توسط فیت شدگی سفارشی و ساختار شبکه داخلی بسیار حیاتی است.

دستگیره‌های سفارشی راکت تنیس توسط یک شرکت به نام Unstrung Customs به صورت سه بعدی چاپ می‌شود و باعث می‌شود این راکت به طور قابل توجهی سبک تر و راحت تر باشد.

حمل و نقل

ما به طور گسترده پذیرش مداوم چاپ سه ‌بعدی توسط صنعت تولید خودرو را پوشش داده‌ایم. بیشتر تولیدکنندگان در این صنعت، ابزارهای کار و ابزارهای تولید و همچنین برخی از قطعات استفاده نهایی مانند محفظه چراغ جلو را چاپ می‌کنند. فورد از چاپگرهای سه بعدی BigRep برای نمونه سازی، ابزار سازی، ماکت‌ها و موارد دیگر استفاده می‌کند.
نحوه چاپ سه بعدی، تولید خودکار خودرو را تغییر می‌دهد.

شرکت‌های هواپیما سازی از چاپ سه بعدی برای کاهش وزن هواپیماها استفاده می‌کنند که به نوبه خود باعث صرفه جویی میلیون‌ها دلار در سوخت در ناوگان هوایی می‌شود. GE Aviation بیش از 30،000 نازل سوخت موتور چاپ کرده است که باعث افزایش راندمان مصرف سوخت می‌شوند، و بوئینگ همه چیز را از محفظه‌های ابزار دقیق گرفته تا اتصالات ساختاری برای هواپیماهای خود چاپ کرده است.

شرکت راه آهن دویچه بان اکنون حدود 10،000 قطعه را برای بیش از 30 مورد مختلف در قطارهای خود چاپ کرده است. آنها با چاپ چوب لباسی پلاستیکی ساده شروع به کار کرده‌اند، اما این چاپ‌ها شامل جعبه‌های بافر و کلاه‌های بلبرینگ چرخ هستند که به صورت فلزی چاپ می‌شوند. چاپ سه بعدی به آنها امکان می‌دهد به استفاده از قطارهای قدیمی‌تر با ساخت قطعات جایگزینی که دیگر در دسترس نیستند، ادامه دهند.

الکترونیک

استفاده از چاپگرهای سه بعدی برای ساخت PCBها (تابلوهای مدار چاپی) یکی دیگر از روندهای افزایش تولید است. PCBها قلب (یا مغز؟) الکترونیک هستند. آنها تلفن‌های هوشمند و پخش کننده‌های Blu ray ما را به کار می‌اندازند. چاپ داخل شرکتی PCB برای نمونه سازی نه تنها باعث سرعت بخشیدن به روند نمونه سازی می‌شود بلکه سطح بالایی از حفاظت IP را نیز فراهم می‌کند. اما فناوری چاپ PCB به حدی پیشرفت کرده است که می‌تواند برای تولید انبوه انواع کوچک و متوسط نیز مورد استفاده قرار گیرد.

مطالعات موردی تولید

به عنوان یک روش تولید، چاپ سه بعدی به عنوان یک وسیله اقتصادی برای تولید حجم متوسط و کوچکی از قطعات نهایی برای استفاده به گونه‌ای بارز می‌درخشد. در زیر دو مورد وجود دارد که چاپ سه بعدی رویکردهای تولید شرکتهای مختلف را به شدت تغییر داده است.

* Boyce Technologies: مجرای هوا برای سیستم خنک کننده

* چاپگر سه بعدی: BigRep Pro
* نوع چاپگر: رشته‌ای، مقیاس بزرگ
* مواد: Pro HT

Boyce Technologies، مستقر درNYC ، تجهیزات امنیتی و ارتباطی را برای بازار حمل و نقل انبوه طراحی و تولید می کند. در سال 2017 Boyce تصمیم گرفت تا تولید مواد افزودنی را در عملیات خود ادغام کند. چاپ سه بعدی به آنها امکان می‌دهد به استفاده از قطارهای قدیمی‌تر با ساخت قطعات جایگزینی که دیگر در دسترس نیستند، ادامه دهند. در حالی که این شرکت قبلاً نیازی به چاپ سه ‌بعدی نداشت، با بررسی گزینه‌ها و تحقیق در مورد دوام آنها موقعیت خود را تغییر داده و تصمیم به تغییر نحوه تولید تجهیزات گرفت. این شرکت در BigRep Pro سرمایه گذاری کرد، با این هدف که از چاپ سه بعدی 90٪ برای نمونه سازی و شاید 10٪ برای ایجاد قطعات استفاده نهایی استفاده کند. واقعیت دقیقاً برعکس شد.

زمان آماده سازی در مقایسه با فرآیندهای تفریق سنتی که Boyce استفاده می‌کرده است به طور قابل توجهی کاهش یافته است. در یک مورد، آنها دریافتند که سه تا شش ساعت زمان آماده سازی برای آلومینیوم CNC توانست به 15 تا 30 دقیقه کاهش یابد وقتی قرار شد همان قطعه با چاپ سه بعدی تولید شود.

علاوه بر این، ماشینکاری می‌تواند به ضایعات 60-80٪ منجر شود که با قیمت 0.40-0.60 دلار در هر پوند از آلومینیوم، هزینه ناچیزی نیست. از طرف دیگر رشته پلاستیکی 12 دلار در هر پوند است با دورریزی کمتر، و به طور مؤثر هزینه‌های اضافی مانند مدیریت پسماند و هزینه‌های جبران خسارت به محیط زیست را حذف می‌کند.

وقتی صحبت از پس پردازش می‌شود، زمان کار نیز به ویژه کاهش می‌یابد. برای قطعات فلزی، برای اتمام کار به وجود 12 نفر نیاز است، در حالی که در حال حاضر فقط به دو نفر برای پردازش نهایی قطعات پلاستیکی نیاز است، و این نیروی کار تیم را آزاد می‌کند تا در پروژه‌های بیشتری کار کنند.

Boyce در کاهش هزینه‌ها و سریع‌تر کردن ارائه محصولات به بازار مزایای چاپ سه بعدی را تجربه کرده است. بدون کار برون سپاری می‌توان قطعات را با مشخصات دقیق تهیه کرد. علاوه بر این، بر خلاف نیاز به قالب تزریق در روش سنتی، به ابزارآلات گران قیمت هنگام ایجاد قطعات استفاده نهایی نیازی نیست.

چارلز بویز رئیس Boyce Technologies گفت: « فکر نمی کردم به چاپ سه بعدی احتیاج داشته باشم و اکنون نمی‌توانم بدون آن زندگی کنم.»

* : Rollertrainقفس بلبرینگ برای یاتاقان غلتک اسپلیت

* چاپ سه بعدی در هر سال: 10.000
* پرینتر سه بعدی: HP Jet Fusion 3D 4200
* نوع چاپگر: فیوژن بستر پودری
* مواد: HP PA 11

بلبرینگ جان هندلی با شرکت بومن به منظور طراحی طیف جدیدی از یاتاقان غلتک‌های اسپلیت همکاری کرد. این یاتاقان‌ها به دلیل توانایی آن‌ها در بهبود بهره‌وری، کاهش زمان خرابی و افزایش تولید، عامل مهمی در بخش‌های صنعتی سنگین مانند معدن کاوی و استخراج معدن هستند.

قفس این یاتاقان های غلتکی اسپیلیت، با نام "Rollertrain" توسط Bowman طراحی شده است و کاملاً به صورت سه بعدی چاپ شده است. Rollertrain با در ذهن داشتن چاپ سه بعدی طراحی شد که به آنها امکان داد فضای عناصر نورد را در مقایسه با طرح های قفس سنتی "کلاه و بدنه" کاهش دهند. فضای اضافی در اطراف مسیر غلتکی در حال حاضر بیش از 45 درصد غلطک‌های بیشتر را در مقایسه با یاتاقان های موجود در خود جای داده است. این منجر به افزایش ظرفیت شعاعی تا 70 درصد و افزایش ظرفیت محوری تا 1000 درصد می‌شود. مدت زمان فیت شدگی قفسهای رولترین 50 درصد کاهش می‌یابد. علاوه بر این، لازم به ذکر است که چاپ سه ‌بعدی تنها روش تولیدی است که قادر است این مفهوم را به روشی مناسب از نظر اقتصادی به واقعیت برساند.

منبع: 3dprinting.com