Tuần thứ hai của Virtual IMTS Spark: Việc áp dụng nhanh chóng tính năng in 3D

Tấm che mặt cho nhân viên y tế với tên của họ và lời nhắn cảm ơn.

Kể từ khi Cơ quan Quản lý Y tế Thế giới (WHO) công bố COVID-19 bùng phát như một đại dịch vào ngày 11 tháng 3 năm 2020, những người tiên phong trong lĩnh vực in 3D đã tăng cường chống lại những tác động tàn phá mà căn bệnh truyền nhiễm không mong đợi gây ra đối với chuỗi cung ứng của thế giới. Đối với Clara Remacha, Giám đốc Dự án Tài khoản Chiến lược tại Công ty TNHH Sản xuất Kỹ thuật số và In 3D của HP, đại dịch đã làm lộ ra những lỗ hổng cơ sở hạ tầng mà từ lâu đã bị bỏ qua. Trong một buổi thảo luận, Remacha mô tả rằng kể từ khi đại dịch bùng phát, cô đã là một phần của lực lượng đặc nhiệm của HP để phát triển các ứng dụng dành riêng cho nhân viên tuyến đầu. Remacha cho biết đây là cơ hội để ngành công nghiệp in 3D thể hiện khả năng của mình và HP cam kết giúp đỡ các bác sĩ, y tá và những người lao động thiết yếu khác.

Có trụ sở tại Barcelona Tây Ban Nha, Remacha và các đồng nghiệp của cô đã tận mắt chứng kiến tác hại của đại dịch gia tăng nhanh chóng đối với dân số, nhanh chóng trở thành nơi bùng phát COVID-19 lớn thứ tư thế giới và là quốc gia thứ hai ở châu Âu ghi nhận nửa triệu trường hợp. Thời gian là rất quan trọng, và với tất cả các chuỗi cung ứng quan trọng của bệnh viện hoàn toàn bị phá vỡ do đất nước bị đóng cửa, nhóm đã làm việc không ngừng trong tám tuần để in hơn bốn triệu bộ phận, bao gồm tấm che mặt, miếng gạc, đầu nối CPAP, mặt nạ thở và hơn. Remacha nói rằng “áp lực thời gian đã thúc đẩy sự đổi mới để giải quyết các thách thức trong chuỗi cung ứng” và cô đã chứng kiến nhiều ngành công nghiệp chuyển dây chuyền sản xuất sang in 3D trong vòng chưa đầy hai ngày, cho thế giới thấy tính linh hoạt của công cụ phụ gia và đẩy nhanh việc áp dụng nó.

Máy thở tại hiện trường bao gồm các bộ phận in 3D được làm bằng công nghệ HP MultiJet Fusion.

In 3D có thể là sự khởi đầu của một sự thay đổi lớn trên toàn cầu, nhưng những người tiên phong về 3D đã nghiên cứu công nghệ này trong nhiều năm. Trong một phiên họp khác, kỹ sư AM tại Cumberland Additive, Brenna McCornac mô tả công ty có “hàng tấn dữ liệu” được thu thập trong suốt thập kỷ qua để hiểu quy trình AM và so sánh các chỉ số hiệu suất máy và xác định các phương pháp hay nhất. Khối lượng dữ liệu được thu thập thông qua phân tích cho phép Cumberland thúc đẩy cải tiến liên tục trong khi đưa ra các quyết định dựa trên dữ liệu về quy trình sản xuất.

McCornac cho biết, các công ty cần biết máy của họ đang làm gì và khả năng của nó để người dùng có thể thực hiện các cải tiến quy trình dựa trên dữ liệu với mục tiêu cuối cùng là tạo ra các bộ phận có chất lượng lặp lại, McCornac nói. Hơn nữa, khi vận hành nhiều máy AM cần sản xuất cùng một sản phẩm một cách đáng tin cậy, việc thực hiện kiểm soát quá trình là rất quan trọng. Một phần quan trọng để đạt được thành công tính nhất quán giữa máy và máy là dữ liệu về hiệu suất của máy. Buổi nói chuyện tập trung vào việc chỉ có thể đạt được khả năng lặp lại từ bản dựng này sang bản dựng khác và từ máy này sang máy khác khi hiệu suất của máy được hiểu và kiểm soát.

 

So sánh độ bền kéo trong sản xuất nối tiếp Nickel 718.

Chất phụ gia cũng đang giúp giải quyết các vấn đề đúc phun lâu đời, như tiêu đề của phần tiếp theo đã đề xuất. Tại đây, một trong những nhà sản xuất ô tô lớn nhất thế giới, General Motors (GM) đã hợp tác với AM toàn cầu về công nghệ và chất lượng hàng đầu EOS để tạo ra khuôn ép nhựa sử dụng AM kim loại, nhằm giải quyết nhiều vấn đề gây bất tiện cho Nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM ) của trong nhiều thập kỷ. Paul Wolcott, Kỹ sư xử lý cao cấp tại GM và Jorge Cisneros, Kỹ sư ứng dụng tại EOS Bắc Mỹ đã mô tả trải nghiệm từ phía công cụ, xem xét các ứng dụng đang tận dụng khả năng làm mát theo khuôn mẫu để cho phép làm mát hoặc sưởi ấm ở những nơi không thể gia công truyền thống.

Sử dụng khuôn phun chống tắc nghẽn do AM, GM và EOS phát triển có thể được làm sạch nhanh chóng bằng công nghệ siêu âm. Đặc biệt, mục tiêu của nghiên cứu đang diễn ra GM-EOS là tạo ra một khuôn phun cho các công cụ lưới loa. Theo Wolcott, trong khi các giải pháp thông thường gần đây cố gắng sử dụng thép xốp, nó vẫn dẫn đến ít kiểm soát đường thông hơi và hạn chế về đặc tính vật liệu dẫn đến nhiều vấn đề về chất lượng. Thay vào đó, AM tạo cơ hội kiểm soát nhiều hơn thiết kế lỗ thông hơi.

Mục tiêu của nghiên cứu là GM hợp tác với EOS để tạo ra một số công cụ này với các lỗ thoát khí được đặt theo kích thước mong muốn của GM, nhằm mục đích cuối cùng là giảm thời gian làm sạch và cải thiện tổng thể chất lượng của công cụ. Cuối cùng, nhóm đã có thể in một phần dụng cụ mẫu có lỗ thông hơi sạch ở mọi vị trí và là một cải tiến so với công cụ thông thường ban đầu, cho phép sản xuất nội bộ dụng cụ ép phun, giảm chi phí của công cụ và thời gian thực hiện công cụ, báo cáo Cisneros.

 

Dụng cụ nướng loa khuôn phun.

Trong một bài thuyết trình khác, Matthew Shomper - Giám đốc Kỹ thuật tại Tangible Solutions 3D đã sử dụng các nguyên tắc của cấu trúc sinh học để nâng cao thiết kế và chức năng của các sản phẩm của con người, đặc biệt là thiết bị cấy ghép y tế. Tangible Solutions đã chuyên về titan in 3D, cấy ghép chỉnh hình và các thiết bị y tế khác. Nhưng Shomper đang nghiên cứu một số cấu trúc sinh học phức tạp nhất được tìm thấy trong tự nhiên để cải thiện khả năng chống va đập của cấy ghép (đặc biệt là cấy ghép titan cột sống).

Shomper đã nghiên cứu một số cấu trúc tự nhiên, bao gồm cả tôm bọ ngựa, có thể tấn công dưới bốn inch với lực của một viên đạn súng trường, có thể làm vỡ kính bể cá và vỏ cua. Ngoài ra, cừu bighorn, có khả năng chịu lực tác động lớn lên đầu trong quá trình húc, làm cho hành vi cấu trúc động của sừng và hộp sọ của cừu bighorn là một nghiên cứu rất thú vị. Mặc dù vẫn còn nhiều điều phải học hỏi từ tự nhiên khi nói đến việc thiết kế các thành phần tiên tiến, bằng cách nghiên cứu một số cấu trúc sinh học phức tạp nhất, Shomper đã có thể sử dụng các công cụ hiện tại (đặc biệt là nTopology) để tạo ra các mô hình tính toán mà sau đó anh ta 3D bản in để sử dụng. Trong nỗ lực bắt chước các nguyên tắc cấu trúc của những chiếc áo giáp sinh học này, chuyên gia cho biết rằng ông hiện đang làm việc với khách hàng để áp dụng những cấu trúc này vào một bộ phận nguyên mẫu và thậm chí là một bộ phận chức năng, cuối cùng hướng tới khả năng thiết kế các tính năng giống áo giáp trong cấy ghép , làm cho chúng thường xuyên có thể lặp lại và có thể tùy chỉnh.

 

Mô hình tính toán của bộ giáp telson của tôm bọ ngựa cho phép ứng dụng của nó trong việc chống va đập.

Cuối cùng, Pradeep Bhattad, Giám đốc phát triển kinh doanh tại ZEISS AM Process and Control, đã thảo luận về tầm quan trọng của AM trong việc hiểu đúng cách các thông số xử lý ảnh hưởng đến hình thức, kích thước và cấu trúc vi mô của các thành phần cuối cùng. Trình bày nghiên cứu điển hình về một thiết bị trao đổi nhiệt được sản xuất bổ sung để duy trì Lực lượng Không quân, Bhattad đã phân tích các khía cạnh quan trọng của quy trình, bao gồm phát hiện khuyết tật; tăng tốc xác định và giảm thiểu các thông số chính ảnh hưởng đến chất lượng; hiệu suất của các bộ phận AM và cách thực hiện các phép đo tương quan của bộ phận được chế tạo bằng cách sử dụng chụp cắt lớp vi tính tia X (CT) cho các công cụ kiểm tra không phá hủy và các ứng dụng đo lường. Cách tiếp cận này sử dụng quy trình làm việc đa quy mô, đa phương thức, được thiết kế để xử lý sự phức tạp của toàn bộ chuỗi quy trình AM, bắt đầu từ nguyên liệu thô đến các bộ phận hoàn thiện. Theo Bhattad, kết quả sẽ nhanh hơn nhiều và một quá trình phát triển tiết kiệm chi phí hơn nhiều, mà ngày nay có thể tiêu tốn hàng triệu đô la và thậm chí có thể mất vài năm để phát triển trong một số ngành.

 

Quy trình tích hợp toàn diện của ZEISS để sản xuất phụ gia

 

 

Nguồn: 3dprint

Data Design Việt Nam

http://datadesign.vn