MOSOLF Special Vehicles GmbH je vodeći proizvođač specijalnih vozila sa sedištem u Kipenhajmu, Nemačka. Kompanija sa skoro 50 zaposlenih godišnje proizvede oko 1.000 specijalnih i interventnih vozila. Njihovi kupci uključuju nemačku državnu i saveznu policiju, sektor odbrane, organizacije za kontrolu katastrofa i tehničku pomoć, opštine i industriju kojima su potrebna vozila napravljena po meri i sa naprednim performansama.
U automobilskoj industriji, većina delova se proizvodi korišćenjem procesa masovne proizvodnje kao što je brizganje, a koji su isplativi za masovnu proizvodnju. Međutim, MOSOLF kupci zahtevaju raznovrstan asortiman prilagođenih delova u malim količinama, gde troškovi alata čine tradicionalne metode proizvodnje ekonomski neisplativim. Za MOSOLF, 3D štampa je idealno rešenje.
Rešenja po meri za potrebe 17 policijskih stanica u Nemačkoj
“Naš najveći izazov je raznolikost”, kaže Karsten Busam, šef projektnog planiranja u MOSOLF Special Vehicles GmbH. Svaka državna i policijska stanica kupuje nekoliko različitih tipova vozila – i za svako pojedinačno vozilo onda se mogu zahtevati prilagođene karakteristike na osnovu svoje namene. Komponente koje je potrebno instalirati se takođe razlikuju – na primer, različite vlasti koriste radio ili signalne sisteme različitih proizvođača. To znači da svako vozilo zahteva veliku količinu prilagođenih delova.
MOSOLF tim radi na standardnim vozilima, što znači da uzimaju komercijalno dostupne automobile, kamione i kombije i naknadno ih dorađuju prema specifikacijama. Tim mora da pronađe odgovarajuće mesto za montažu za svaku traženu funkciju i da zadovolji dugotrajnost, ergonomske i estetske zahteve. Na starijim modelima je bilo lakše pronaći mesta za njihovu instalaciju – imaju više praznih mesta na instrument tabli ili konzoli koje MOSOLF može da podesi. Pokazalo se da su noviji modeli izazov.
“Vozila postaju prepuna ekrana. U vozilima više nema servisnih površina. Postoje pretinci za odlaganje stvari i punjač za mobilni telefon, ali izazov je pronaći mesto za sve kontrole”, kaže Busam.
Sa 3D štampanjem MOSOLF je započeo 2016. godine kada je bavarska policija naredila da ceo njihov vozni park vozila i motocikala bude opremljen novim digitalnim radijima.
“Morali smo da pronađemo individualno rešenje za svako vozilo i motocikl. Ako bismo sve delove dizajnirali od lima, bilo bi neverovatno dugo ili rešenja ne bi bila naročito lepa, pa smo napravili prvi korak u 3D svet.”
Prilagođeni nosač za LED prednje bljeskalice na policijskim kombijima. Tim je tradicionalno koristio lim za izradu ovih delova. SLS 3D štampa nudi znatno brže, lakše i isplativije rešenje.
Tim je prvo napravio delove koristeći FDM 3D štampanje, što je u to vreme bila najdostupnija tehnologija koja je odgovarala njihovim potrebama, ali su brzo naišli na ograničenja. FDM je bilo teško povećati na dovoljno velike količine radi ispunjenja porudžbine, a sami delovi nisu bili industrijskog kvaliteta.
SLS 3D štampanje bi bio logičan sledeći korak, ali sa rešenjima od oko 200.000 evra bilo je nedostižno za mala preduzeća – sve dok nije objavljena Formlabs serija Fuse.
“SLS štampa je idealna za MOSOLF jer nudi odličan kvalitet, visoku preciznost, veliki kapacitet materijala i može proizvesti više komponenti odjednom. To je isplativo jer je ceo sistem veoma, veoma pristupačan”, rekao je Gerhard Duda, generalni direktor i osnivač 3D-WERK Black Forest GmbH, koji od početka radi sa MOSOLF timom na pronalaženju najboljih rešenja za aplikacije.
Prilagođeni delovi za krajnju upotrebu za 24 sata uz SLS 3D štampanje
U poređenju sa tradicionalnim procesima masovne proizvodnje kao što su brizganje, termoformiranje ili oblikovanje limova, najveća prednost aditivne proizvodnje je to što bez skupih alata može proizvesti delove za krajnju upotrebu po meri ili male količine.
“Koristimo SLS tehnologiju i posebno štampač Fuse 1+ 30W za različite komponente, od najmanjih, najjednostavnijih struktura, do složene konzole montirane na vozilo. Koristimo ovu tehnologiju u velikoj meri i Fuse zadovoljava oko 80% naših potreba”, rekao je Tiberiu Morariu, šef MOSOLF odeljenja za izradu prototipova, dizajna i tehničkog dizajna.
MOSOLF tim koristi SLS 3D štampanje za proizvodnju desetina prilagođenih dizajna, od najmanjih poklopaca i kućišta, do velikih, višedelnih sklopova i komponenti instrument table.
“Zahtevi se razlikuju od države do države, od policijske stanice do policijske stanice. Ovo je jednostavno lakše uraditi 3D štampanjem. Možete brzo da se transformišete iz vozila u vozilo. Ako je vozilo isto, onda kontura ostaje ista, ali naknadno ugrađeni sistemi u vozilo su veoma različiti”, rekao je Morariu.
Nosač radija je odličan primer prilagođavanja. Montaža na konzolu je ista za svaki Mercedes kombi, a ceo sklop se lako može modifikovati različitim nosačima za radija različitih proizvođača.
Ova jednostavna adaptacija čini izradu prototipa i proizvodnju znatno bržom, posebno zato što se i prototipovi i delovi za krajnju upotrebu mogu proizvoditi na istom uređaju.
“Za mene, kao dizajnera, ne postoji ništa bolje od toga da imam ideju u glavi danas, nacrtam je, a zatim je držim u rukama i gledam sutradan”, rekao je Morariu.
| SLS 3D ŠTAMPA | OBLIKOVANJE LIMA | TERMOFORMIRANJE | INJEKCIJSKO BRIZGANJE | |
| Vreme od dizajna do prototipa do serijske proizvodnje | 1-2 nedelje | 6-8 nedelja | 6-8 nedelja | 6-8 nedelja |
| Vreme isporuke delova za krajnju upotrebu | 1-2 dana | 6-8 nedelja | 6-8 nedelja | 6-8 nedelja |
| Drugo | – Nisu potrebni alati Lako podešavanje – Sloboda dizajna – Vrhunski izgled | – Zahteva alat – Ograničena sloboda dizajna – Teže prilagoditi – Lošije izgleda | – Zahteva alat – Ograničena sloboda dizajna – Teže prilagoditi | – Potrebni skupi alati – Ne postoji opcija prilagođavanja – Manje slobode dizajna |
Ovaj ventil je jednosmerni ventil koji u specijalnom vozilu za istraživanje požara odvaja crni odeljak od belog odeljka. Ovo je sklop relativno složenog dizajna, koji se sastoji od tri komponente koje su zajedno spojene. MOSOLF tim je u početku pokušao da to napravi koristeći FDM 3D štampanje, ali je naišao na izazove zbog kružnog oblika i tankih zidova, pa su prešli na SLS 3D štampanje jer nudi više slobode dizajna.
Jedna od ključnih prednosti SLS 3D štampanja je to što su inženjeri upoznati sa mehaničkim svojstvima dostupnih materijala, kao što je najlon koji se obično koristi u automobilskoj industriji za izradu unutrašnjih i spoljašnjih delova. MOSOLF tim dobro razume kako će delovati SLS 3D štampani najlonski deo, tako da mogu da dizajniraju imajući na umu funkcionalnost, pa čak i zamene neke od originalnih metalnih delova.
Pored izdržljivosti, jedan od najvažnijih kriterijuma za upotrebu u automobilskoj industriji je otpornost na toplotu. Za FDM materijale, PLA ne dolazi u obzir jer je njegova temperatura termičkog otklona (HDT) samo oko 50ºC na 0,45 MPa. ABS ima HDT od 90ºC na 0,45 MPa, što je bolje, ali još uvek na ili ispod granice za mnoge primene. Sa HDT od 171°C na 0,45 MPa, Formlabs Nylon 12 Powder nudi znatno veću otpornost na toplotu, što znači da ne postoji rizik od kvara funkcionalnih delova kao što je nosač radija kada se automobil zagreje na parkingu tokom leta.
U nekim slučajevima, neka vozila se iznajmljuju policiji ili hitnim službama, a zatim se prodaju civilima ili drugim vladinim agencijama nakon određenog perioda upotrebe. Da bi ovo bilo moguće, MOSOLF tim mora da vrši naknadnu ugradnju u ova vozila bez oštećenja ili trajne izmene bilo čega, tako da se lako mogu vratiti u prvobitno stanje na kraju njihovog životnog veka. Aditivna proizvodnja to takođe čini lakšim – umesto da trajno menja postojeće komponente, tim ih zamenjuje 3D štampanim delovima koji se mogu zameniti kasnije.
Policijska vozila budućnosti imaće još više 3D štampanja
Na osnovu uspeha sa SLS 3D štampanjem, MOSOLF i 3D-WERK timovi sada procenjuju kako bi drugi materijali i dodatni štampači mogli da se koriste za zamenu još više delova u specijalnim vozilima.
Fuse 1+ 30W štampači mogu malim preduzećima pomoći da postignu velike stvari. Cenovno pristušačan SLS sistem obezbeđuje pristupačan i jednostavan radni proces, pouzdanu i poznatu biblioteku materijala, kao i tolerancije i preciznost kao kod brizganih delova.
Izvor: https://formlabs.com/blog/police-special-vehicles-sls-3d-printing/
Želite više informacija?
Za dodatne informacije o Formlabs proizvodima pišite nam na info@ib-caddy.com ili nas pozovite na +386 1 566 12 55.