Hãng FORD chọn máy in 3d BIGREP ONE tăng cường năng lực chế thử

Công nghệ in 3D là một trong những ứng dụng chính của ngành công nghiệp sản xuất ô tô và nó đã không còn là một bí mật. Hãy khám phá cách công ty Ford Motor tiếp tục đổi mới khi đầu tư máy in 3d Bigrep One khổ 1m3 sau hơn 30 năm ứng dụng công nghệ in 3d.

Công ty sản xuất ô tô khổng lồ Ford, có trụ sở tại Mỹ. Với sự hiện diện trên toàn thế giới, đã mua chiếc máy in 3D đầu tiên và máy in 3D SLA thứ ba được tung ra thị trường, trên thực tế là vào năm 1986.

Duy nhất công ty của Mỹ có trung tâm nghiên cứu phát triển được đặt bên ngoài Hoa Kỳ. Ford Research & Advanced Engineering Europe, khai trương năm 1995. Được dành riêng để thúc đẩy phát triển các thế hệ tiếp theo của xe Ford và các quy trình sản xuất của họ với công nghệ sản xuất bồi đắp. Là công ty tiên phong trong dây chuyền lắp ráp ô tô, bởi tư duy tiến bộ Ford DNA.

Việc thăm dò và tiếp tục đầu tư công nghệ in 3D đã được Ford cân nhắc trong những năm gần đây. Và gần đây nhất, họ đã có một bước đi mới trong việc đầu tư máy in 3d khổ siêu lớn.

Ford lựa chọn máy in 3d Bigrep One

Công nghệ in 3D không phải là một công nghệ mới, Ford đã sử dụng nó trong nhiều thập kỷ. Nhưng trong những năm qua, in 3D ngày càng trở nên phù hợp hơn. In 3d được công nhận như một kỹ thuật sản xuất ‘thực sự’ tại trung tâm nghiên cứu của Ford ở Châu Âu.

Đó là lý do tại sao các hoạt động nghiên cứu của Ford trong lĩnh vực này đã được tăng lên đáng kể. Hiện tại, in 3d đóng một vai trò quan trọng. Từ lúc bắt đầu, với in 3d SLA, Ford cũng song song cập nhật các công nghệ bồi đắp khác. Công ty nhận thấy việc sử dụng thường xuyên các quy trình in 3D SLA, SLS, FFF và L-PBF và liên tục đầu tư các hệ thống mới là phù hợp với sự phát triển của mình.

Năm 2017 trung tâm Ford Research & Advanced Engineering, Châu Âu đã bổ sung máy in 3d Bigrep ONE. Với mục đích tăng cường năng lực in 3d khổ lớn 1m3,

Ứng dụng máy in 3d Bigrep ONE tại trung tâm nghiên cứu của Ford

Ứng dụng chủ yếu trên đồ gá, dụng cụ, chế thử và thiết bị hỗ trợ sản xuất. BigRep ONE được sử dụng trong nhiều nhu cầu hàng ngày của một trung tâm nghiên cứu ô tô luôn bận rộn. Bigrep ONE đặc biệt hữu ích cho nhóm chuyên gia tại Ford bởi sự đa dạng của các vật liệu có sẵn để in với BigRep ONE. Theo Bognar, các vật liệu được sử dụng thường xuyên nhất bao gồm:

PLA: dùng để tạo mẫu mock-up
PA6/66: dùng để chế tạo đồ gá
TPU: dùng để in các chi tiết bảo vệ

Thể tích làm việc một mét khối của hệ máy in 3d BigRep ONE đã mở ra cơ hội sản xuất lớn hơn. Và tư duy thiết kế phù hợp cho quy trình in 3d của Ford. Trong đó, bốn ứng dụng sau đây nổi bật và tạo ra giá trị không thể so sánh được trong trung tâm nghiên cứu của họ.

Chế thử đồ gá dùng tạm | nhanh, hiệu quả và tiết kiệm chi phí

Trước khi đầu tư máy in 3d khổ lớn, đồ gá hàn tại Ford phải được sản xuất bằng kim loại với quy trình gia công thủ công. Ford yêu cầu khoảng 190 đồ gá cho mổi một nguyên mẫu và thường không cần tái sử dụng. Thời gian gia công đồ gá thường kéo dài tới 3 tuần.

Quy trình chế tạo đồ gá thủ công đã chiếm một khoảng thời gian đáng kể. Và khiến quy trình thiết kế và sản xuất của họ dễ bị tắc nghẽn nghiêm trọng. Sau mổi thử nghiệm, họ vẫn phải vật lộn với các quy trình thiết lập và phải phá huỷ. Yếu tố bảo mật này cho thấy tốn kém rất nhiều công sức lao động và vật liệu kim loại.

Quy trình làm đồ gá hàn thay đổi:

Trong một kết quả đã nói, lần đầu tiên Ford Ford sử dụng cho BigRep ONE của họ là sản xuất đồ hàn. Khoản tiết kiệm được trả cho khoản đầu tư của họ vào ứng dụng đầu tiên và nhóm có thể xem xét thêm các ứng dụng để có giá trị bổ sung.

Sau khi chuyển sang BigRep ONE, kế hoạch chế tạo sản xuất đồ gá hàn của Ford đã thay đổi. Bởi quy trình sản xuất in 3d là tự động, giờ đây Ford có thể in đồ gá của họ xuyên đêm trong môi trường sản xuất tắt đèn. Chỉ với một tỷ lệ chi phí nhỏ hơn trước đó và có thể sử dụng ngay vào ngày hôm sau. Bằng việc áp dụng quy trình mới, hiệu quả này, các công nhân lành nghề của Ford được bố trí cho các nhiệm vụ quan trọng hơn thay vì các công tác điều khiển máy công cụ đơn giản.

Chế tạo đồ gá sử dụng lâu dài | một cách đơn giản

Đồ gá sử dụng nhiều lần, là một ứng dụng gia công đặc biệt. Trong đó, thiết kế sản xuất cho các tác vụ thủ công và lắp ghép các thành phần đồ gá với nhau đạt dung sai cho phép.

Bởi vì đồ gá được đo kiểm chính xác, họ đã thêm chính sách đảm bảo chất lượng trong quá trình sử dụng, như một giá trị cộng thêm. Để cam kết rằng các sản phẩm đáp ứng thông số kỹ thuật. Điều này không chỉ làm tăng giá trị cho một đồ gá, mà còn tiết kiệm thời gian và tiền bạc. Để dành ngân sách cho việc phát triển các công cụ đảm bảo chất lượng khác.

Theo phương pháp truyền thống, cần từ 8-10 tuần để gia công hoàn thiện một bộ đồ gá. Bằng cách in 3D, Ford đã giảm đáng kể thời gian, cụ thể máy in 3d giúp Ford chế tạo đồ gá chỉ trong 2-3 ngày. Đây là một sự cải tiến đáng kinh ngạc, rút ngắn 94% thời gian so với đầu.

Số lượng sản xuất càng ít, thì càng làm cho in 3D trở thành một lựa chọn khả thi về mặt kinh tế hơn để sản xuất đồ gá. Hơn nữa, in 3d tạo cơ hội cải tiến các dụng cụ, đồ gá theo hướng Công Thái Học cho công nhân vận hành.

Chi phí vật liệu thấp cho phép nhóm thực hiện nhiều lần chế thử, thời gian sản xuất nhanh vẫn đáp ứng time line. Nhưng kết quả là sản xuất được hưởng lợi từ khả năng tối ưu của đồ gá.

Hiệu quả chi phí Tạo Mẫu Nhanh & Mock-up

Tạo mẫu nhanh, mock-up luôn là các ứng dụng chính của in 3D. Việc có thể ứng dụng ở một kích thước lớn và rất lớn đã giúp Ford trong một số trường hợp quan trọng. Như trường hợp này, Ford cần một máy phát điện động cơ cho một thử nghiệm. Mua một nguyên mẫu như thế này là rất tốn kém. Mặt khác, Ford cần gấp để kiểm tra lắp ghép (fit test).

Ford đã sử dụng một mockup in 3D như một thiết bị thay thế cho máy phát điện. Họ có thể tiếp tục với quy trình tạo mẫu của mình mà không bị delay hoặc cân nhắc chi phí. Mặc dù bộ mock-up máy phát điện in 3D không hoạt động, nhưng nó rất thiết thực trong việc thử nghiệm lắp ghép với các phụ kiện liên quan.

Nguồn: BigRep
Biên soạn: 3D Smart Solutions