Yeni Audi E-Tron GT tanıtıldığında, Heilbronn’daki Audi Sport’un Böllinger Höfe tesisinde, yaklaşık 200 yeni araç gereç, jig ve fikstüre ihtiyaç duyuldu. Bu araç gereçlerin tasarımı çok zaman alabilir ve üretimi dış kaynak kullanılarak yapılırsa haftalar, hatta aylar sürebilirdi. Bu noktada, tasarım otomasyonu ve 3D baskı teknolojisi devreye girerek Audi Sport’a benzersiz bir iş akışı sağladı.

Audi Sport’un Böllinger Höfe fabrikası, yüksek kaliteli araç üretimiyle tanınır. Bu tesisin odak noktası, yüksek performanslı Audi R8 ve tamamen elektrikli Audi E-Tron GT’dir. Bu araçlar, Audi’nin en üst düzey ürünleri olarak öne çıkıyor. Montaj hattı ise tam anlamıyla Alman verimliliğinin bir göstergesi. Boş kafesler, robotik platformlar üzerinde üst raylara monte ediliyor. Bu özel araçlar, her biri siparişe özel parçaların monte edildiği birçok istasyondan geçiyor. Yan yana duran iki aynı arabayı görmek neredeyse imkansız, bu da operasyonun ne kadar etkileyici olduğunu gösteriyor.

Her istasyonun parçaları monte etmek ve araca yerleştirmek için sınırlı bir zamanı olduğundan, optimize edilmiş ve verimli bir iş akışı mekanikler için çok önemli. Özel araçlar, jigler ve fikstürler, mekaniklerin işini daha hızlı, kolay ve ergonomik hale getiriyor.

Audi Sport 3D Baskı Uzmanı Cem Guelaylar, “Fabrikamızda yaklaşık 800 araç gereç, jig ve fikstür üretiyoruz,” diyor. “Dış kaynak kullanımı iki, üç, dört hafta hatta aylar sürebilir. Bu süreç tedarikçiye siparişi ulaştırma ve tedarikçinin teslimat süresine bağlı. 3D baskı sayesinde bu araç gereçleri çok kısa sürede elde edebiliyoruz. Çalışanlar gelip bir fikstüre ihtiyaç duyduklarını söylüyorlar ve biz de bu fikstürü bir günde onlara teslim edebiliyoruz.”

Farklı Uygulamalar İçin Farklı Araçlar

Montaj sırasında parçaların hizalanmasına yardımcı olan özel araçlar kullanılır. Örneğin, bir tavanın veya arabanın dışındaki logoların monte edilmesi gibi işlemler, nihai araçların tutarlılığını ve kalitesini artırırken araç başına dakikalar kazandırır. Kalite kontrol araçları ise tüm araçların Audi’nin en yüksek standartlarını karşıladığından emin olur. Bu özel jigler, hizalama ve toleransları ölçmek için arabanın parçalarına monte edilir. Örneğin, Audi Sport, aracın gösterge panelindeki baş üstü göstergeyi (HUD) odaklamak için özel bir jig oluşturdu. Jig, monte edilen HUD üzerinde projeksiyon yapan iki lazer kullanır. Lazerler hizalandığında, yansıtıcı camın düzgün şekilde monte edildiği anlamına gelir.

Birçok parça, araçlara monte edilmeden önce bir araya getirilmelidir. Merkezi bir sıvı plakaya eklenen tüpler, merkezi bir kontrol ünitesine eklenen kablolar ve ısı alıcılar gibi parçalar, sadece çalışma masasının üzerinde duruyorsa görevi çok zor hale getirir. Bu noktada Audi Sport, fabrikasında birçok fikstür kullanır. Bu fikstürler, parçaları kolay ve hızlı montaj için yerinde tutar. Bu fikstürler sadece saatler kazandırmakla kalmaz, üretimin tutarlılığı üzerinde de büyük bir etki yapar. Ayrıca, çalışanların ergonomisini de iyileştirirler. Örneğin, araçları daha iyi bir pozisyonda tutarak çalışmayı kolaylaştırırlar.

Saatler Yerine Dakikalar içinde Parça Tasarımı

Yeni E-Tron GT tanıtıldığında, yaklaşık 200 farklı araç gereç, jig ve fikstür yaratma gereksinimi ortaya çıktı ve bunlara hızla ihtiyaç duyuldu. Bu araç gereçlerin tasarımı çok zaman ve uzmanlık gerektirir. Hassas, kullanımı kolay ve üretimi basit olmaları gerekir. İşte bu noktada Trinckle’ın Fixturemate yazılımı devreye giriyor. Fixturemate, montaj için fikstürler oluşturmak üzere özel olarak tasarlanmış bir yazılımdır. Bir parça içe aktarılır ve doğru açıda ayarlanır. Ardından, bir taban plaka, parçanın desteklenmesi gereken yerler ve masaya monte edilebilmesi için delikler eklenerek fikstür oluşturulur. Ayrıca, raflarda mevcut olan kelepçeler gibi araçların bir kütüphanesi de vardır. Yazılım, herkesin kullanabileceği kadar kullanıcı dostudur. Geleneksel CAD yazılımında araçları tasarlamak saatler alabilirken, Fixturemate’de sadece 10-20 dakika yeterlidir.

Guelaylar, “Tamamen elektrikli Audi E-Tron GT’yi üretmeye başladık ve bu yeni araç için neredeyse 200 fikstür ve araç gerece ihtiyacımız vardı. Fixturemate, kısa sürede birçok fikstür elde etmemize yardımcı oldu,” diyor. “Parçalarımızı Fixturemate’e koyuyoruz ve yazılımdan bu fikstürü dakikalar içinde çıkarıyoruz. Normalde, klasik yöntemlerde, parçanın boyutuna bağlı olarak iki, üç, dört saat gerekiyor. Fixturemate ise çok kolay kullanılıyor. Stajyerlere bu yazılımı nasıl kullanacaklarını gösteriyoruz ve onlar da kısa sürede fikstürleri oluşturabiliyorlar.”

UltiMaker ürünlerinde %50’ye varan indirimlerimize göz atmak ister misin?

Malum otomobil fiyatlarını göz önünde bulundurduğumuzda evimizin bahçesinde ya da ufak bir atölyede kendi otomobilimizi üretme fikri her zaman olduğundan daha ilgi çekebilir. Peki bunu nasıl yapacağız diye soracak olursanız 3D baskı zaman ve maliyet tasarrufu gibi avantajlarıyla son derece uygun bir seçenek. Şimdilik aracın tümünü olmasa da parçalarının prototip sürecini 3D baskı ile gerçekleştirmemiz mümkün. Tayvan’da bulunan otomobil parçası tasarımcısı ve üretimcisi olan Unitycoon isimli şirket, 3D baskı ile otomotiv sektörüne yeni bir bakış getirdi. Şirket, 3D baskı teknolojisi ile her bir parçanın performansını iyileştirirken aynı zamanda otomobilin tasarımını iyileştirmek için de otomobil parçalarını kişiselleştirmeye odaklanıyor.

Unitycoon, prototipleme ve test süreçleri için yedek parça modelleri üretiminde Raise3D’nin 3D yazıcılarından faydalanıyor. Bu da beraberinde maliyetten tasarrufu ve prototip doğrulamanın başarı oranını artışı getiriyor.

“Prototip testinde Raise3D yazıcılarını kullanmak, gelişim döngümüzü kısaltabilir. Bu sayede gelişim hızımız 5 kat artarken maliyetimiz %90 oranında azaldı.”

-Unitycoon’un Kıdemli Yöneticisi

Geniş bir müşteri tabanına sahip olan Unitycoon, tasarım ve yeniliklere dayanan vizyonuyla geniş bir otomobil parçası portföyü sunuyor. Bu vizyon doğrultusunda müşteri ihtiyaçlarına ve estetik beklentilerine yönelik kişiselleştirilmiş parçalar üretiyor. Nihai parçalar üretilmeden önce Unitycoon geliştirme ekibi her bir parçanın kullanılabilirliği ve fizibilitesi üzerinde prototip testi gerçekleştirmeyi ihmal etmiyor.

Geleneksel Prototipleme Sürecindeki Eksiklikler

Geliştirme ekibi prototipleme sürecinde 3D baskıdan önce parçaları manuel olarak ölçümleyerek kalıp üretimine geçmek için geleneksel CNC teknolojilerinden yararlanıyordu. Sonrasındaysa kalıbı işleyerek son testlerini gerçekleştirmek için karbon fiberi kalıba dökerek döküm için hazırlıyordu. Bu süreç el yapımına dayandığından her bir kalıp yoğun bir koordinasyon gerektiriyordu. Aynı zamanda kalıplar araç üzerinde test edilmeden önce tasarım hatası veya kusuru olduğunu belirlemek oldukça zor oluyordu. Bir şeyler ters gittiğindeyse kalıpları yeniden tasarlamak ve sonrasında çoğaltmak üretim programını büyük ölçüde geciktirerek üretim maliyetlerini artırıyordu. Bu geleneksel üretim yöntemi bir diğer yandan mesleki bilgi birikimine, çok fazla zamana ve enerjiye sahip teknisyenler gerektiriyordu.

Gel gelelim 3D baskı teknolojisi geleneksel üretim yöntemleri karşısında birçok avantajı beraberinde getiriyor.

Otomotiv Sektörü Prototiplemede İvme Kazanıyor

Unitycoon ekibi otomobil parçalarının prototip sürecine 3D baskıyı entegre ederek faaliyetlerine yenilikçi bir yaklaşım getirdi. Geleneksel prototipleme yönteminden 3D baskıya dayalı yeni bir yönteme geçiş, büyük bir dönüşümü peşi sıra getiriyor.

Doğru model verisi elde edebilmek için ilk olarak aracın gerekli alanları uygun araçlarla taranır. Ardından, CAD yazılımını kullanılarak parçalar çok ayrıntılı bir şekilde analiz edilebilir doğrudan program içinde değiştirebilir. Aynı zamanda bu alanları oluşturan parçaların görünümü yeniden tasarlanabilir. Ardından geliştiriciler modeli bir 3D yazıcı kullanarak yazdırır. Unitycoon ekibi, 3D baskı ile eksiksiz, yüksek hassasiyetli bir modeli kolaylıkla üretebiliyor. Aynı zamandaysa modeli araç üzerinde deneyerek boyutunu ve görünümünü kolayca doğrulayabiliyor, daha fazla değişiklik gerektirip gerektirmediğini hemen kontrol edebiliyor.

Üretimde 3D Yazıcı Kullanmanın Faydaları

3D baskı, prototiplemenin verimliliğini büyük ölçüde artırarak üretim süresini ve maliyetlerini azaltmada kilit rol oynuyor. Unitycoon, üretimlerinde 3D yazıcı kullanıldığında yedek parça üretim hızının beş kat arttığını ifade etmişti. Bu hızlanma, prototiplerin doğrudan 3D yazıcıda üretilebilmesi ve kalıplama/döküm gibi ara aşamalardan geçmeden araba üzerinde doğrulanabilmesinden kaynaklanıyor.

3D baskının üretim maliyetlerini düşürmesinin bir diğer yoluysa 3D baskı malzemelerinin veya daha yaygın olarak bilindiği gibi filamentlerin kullanılmasıdır. Filamentlerin düşük fiyatı, harcamaları %90’a varan oranda azaltabilir. Ek olarak, 3D baskı, bir modeli ek olarak ve tasarım özelliklerine sıkı sıkıya bağlı olarak oluşturduğundan, çok az atık üretir. Bu da üretim malzemesinin satın alınmasıyla ilgili maliyetlerin azaltılmasına yardımcı olur.

3D baskı, üretim ekibinin tasarım ve üretim becerilerine yönelik gereksinimlerini azaltmaya da yardımcı oluyor. Kalıpların manuel olarak basılmaktansa CAD yazılımı kullanılarak kolaylıkla üretilebiliyor. Bu sayede üretim denetimsiz olarak gün boyu devam ederken personel ihtiyacı ve üretim süresi de kısalıyor.

Son olarak, 3D baskı tasarım esnekliği sağlayarak model tasarımlarına daha geniş ve yaratıcı bir alan sunuyor. 3D baskının yardımıyla ürün geliştiriciler herhangi bir araç modeli ve herhangi bir karmaşık parça üretiminde sorun yaşamadan müşterilerin bireysel ihtiyaçlarını daha iyi karşılayabiliyor.

Otomotiv Sektöründe Toplu Prototip Üretimi

Unitycoon, 3D baskı ortağı olarak Raise3D‘yi seçti ve tüm prototip üretim süreci için Raise3D’nin Pro2 çift ekstrüder 3D yazıcılarını satın aldı. Pro2, yüksek kaliteli 3D baskılı parçalar üretir. Pro2 yazıcıdaki 0,2 mm nozül, 0,01 mm baskı katmanı yüksekliğine ulaşabilir. Pro2 tarafından basılan bir parçanın kalitesi ve doğruluğu, el yapımı kalıplarla oluşturulan parçalardan daha iyidir.

3D baskı ortağı olarak Raise3D’yi seçen Unitycoon tüm prototip üretim süreci için Raise3D’nin Pro2 çift ekstrüder 3D yazıcılarını satın aldı. Pro2 çift ekstrüder 3D yazıcı, daha büyük modelleri barındırmak için 12 × 12 × 11.8 inç (305 × 305 × 300 mm) büyük bir yapı hacmine sahiptir ve bu büyük modelleri tek seferde yazdırabilir. Spoiler gibi tek bir baskıda tamamlanamayan özellikle büyük parçalar için geliştirme ekibi, Raise3D tarafından geliştirilen dilimleme yazılımı ideaMaker’ı kullandı. Bu sayede modeli birden çok birbirine kenetlenen parçaya böldü. Ekip daha sonra Raise3D bulut yönetim platformu RaiseCloud aracılığıyla görevi, her yazıcının farklı bir segment ürettiği birden fazla yazıcıya atadı. Yazıcılar aynı anda çalışarak otomotiv sektörü için önemli modellerin üretim süresini büyük ölçüde azaltmaya fayda sağlıyor.

Geliştirme ekibi ayrıca yazıcıların yazdırma durumunu RaiseCloud aracılığıyla çevrimiçi olarak izleyebiliyor. Bu sayede üretim personelinin çalışma saatleri azaltılabiliyor ve yönetim verimliliği artırılıyor. Raise3D Pro2 yazıcı ile bulut yönetim platformu RaiseCloud arasındaki sorunsuz bağlantı, Unitycoon ekibinin toplu ve çok görevli yazdırma ihtiyaçlarını karşılayarak Unitycoon’un seri üretim yoluna girmesine olanak tanıyor.

3D Baskı, Unitycoon’un Gelecekteki Gelişimine Fayda Sağlıyor

3D baskı teknolojisi, tasarım, modelleme, üretim ve tekrarlanan doğrulama dahil olmak üzere tüm prototip testi sürecine fayda sağlayabilir. Unitycoon, seri üretimin ve 3D baskının büyük boyutlu üretim kapasitesinin avantajlarının somut bir örneği oldu. Bu avantajlar arasında otomotiv sektöründe maliyet ve zamandan tasarruf sağlanması, karmaşık geleneksel “manuel üretim-test” sürecinden kopma ve “ne görüyorsanız onu elde edersiniz” prototip üretim yolu oluşturma süreci yer alıyor.

Kaynak: RAISE3D

BMW Group 3D baskı teknolojileri ile ilgili araştırma, eğitim ve üretim safhalarını tek bir çatı altında toplayabileceği bir “Eklemeli İmalat Kampüsü” açtı.

Uzun süredir üretimde 3D baskı teknolojisinden yararlanan BMW Group, bu teknolojiye daha fazla odaklanabilmek için 15 milyon euroluk bir yatırımla Münih’te bir teknoloji kampüsü açtı. İlk olarak 1991 yılında prototipleme sürecinde 3D baskıdan yararlanan BMW, eklemeli imalat sürecini hızlandırarak tasarım ve üretim süreçlerini daha otonom bir düzene geçirmeyi amaçlıyor. Bu amaç doğrultusunda açılan teknoloji kampüslerinde; başta eğitim, üretim ve araştırma olmak üzere tüm süreçler merkezileştirilerek tek bir alanda hızlı gelişim elde etmek hedeflenecek.

Endüstriyel Boyutta 3D Baskı

Endüstri 4.0’ın içinde olduğumuz şu günlerde sanayii dahil her alanda “akıllı üretim” kavramına sık sık rastlıyoruz. Dijitalleşmeden yararlanarak insan emeğinin azaltıldığı ve bu sayede daha kısa sürede hatasız üretim yapmayı vaat eden akıllı üretim sistemlerinin başını bugün hayatımızın çoğu alanında adını duyduğumuz 3D baskı teknolojileri çekiyor.

Eklemeli İmalat Nedir?

Geleneksel üretimde benimsenen eksilterek bütünden parçaya gitme yönteminin aksine 3D baskı teknolojileri, “eklemeli imalat” olarak bilinen ekleyerek parçadan bütüne gitme yönteminden yararlanıyor. Bu sayede kompleks yapılar oluşturulurken ham madde israfı ve hata payında gözle görülür bir azalma sağlanıyor.

Her alanda esnek ve hızlı üretim imkânı sunan 3D baskı teknolojisi son yıllarda endüstriyel boyutta da oldukça hız kazandı. Ev, araba gibi büyük çaplı ve parçaları endüstriyel üretime dahil olan projelerde de 3D baskı teknolojileri kullanılmaya başlandı.

BMW ve Eklemeli İmalat (3D Baskı)

Teknolojiye yoğun yatırım yapan şirketlerden biri olan BMW de 3D baskı teknolojilerini kullanmaktan geri kalmıyor. Büyük bütçelerle yatırım yaptığı Eklemeli İmalat Kampüsü bunun bir kanıtı olarak karşımıza geliyor. Her ne kadar kampüsün açılışı yeni yapılmış olsa da BMW uzun süredir 3D baskı teknolojisinden yararlanan şirketlerin başını çekiyor.

BMW Group bünyesindeki üç şirket araçlarında 3D baskı teknolojisiyle oluşturulmuş parçaları kullanıyor. 2012 yılından beri 3D baskı parçalardan yararlanan Rolls-Royce’un yanı sıra MINI kullanıcılarına 3D parçalarla donattığı araçları ulaştıran bir diğer iştirak. Ayrıca BMW i8 Roadster’ın parçaları da 3D baskı teknolojisiyle oluşturuldu.

Daha önce paylaştığımız haberde otomotiv devi General Motors’un da yarış arabalarında 3D baskı parçalar kullandığını aktarmıştık.

BMW Group tarafından açılan üçüncü teknoloji kampüsü olan, Münih’teki Eklemeli İmalat Kampüsü’nde 50 polimer ve metal 3D baskı makinesi bulunuyor. Üretimdeki en önemli kısımlardan biri olan prototipleme sürecini hızlandırmak isteyen BMW bu sayede geri bildirim akışını artırarak, otomobil teknolojisindeki kalitesini bir adım öteye taşımayı hedefliyor.

Peki BMW 3D baskıyı üretim sürecine nasıl dahil ediyor?

Landshut’taki BMW fabrikasında lazer ışını ile eritilerek üretilen metal 3D baskı parçalar tamamen otonom bir sistem yardımıyla otomobil gövdesine yerleştiriliyor. Daha sonra Eklemeli İmalat Kampüsü’nde üretilen polimer bileşenler ve trim paneli için üretilen metal alt tabaka otomobillere takılıyor. Daha önce sanal olarak tasarlanması neredeyse imkansız olan parçaların şu an bilgisayar algoritmalarından yararlanan üretimsel tasarımla meydana getirilmesi üretimde verimliliği ve hızı artırıyor.

BMW Group Eklemeli İmalat Merkezi Başkanı ve bu kampüsün de direktörü olması beklenen Jens Ertel, “Yeni tesisimiz, BMW Group olarak benimsediğimiz eklemeli imalat hareketinde önemli bir kilometre taşı olacak. Ekip, hem plastik hem de metal baskıda yeni ve mevcut teknolojileri değerlendirirken bunları seri üretime geçirebilecek. Hedefimiz; ister bağımsız bileşenler, ister büyük veya küçük çaplı üretim çalışmaları olsun, her zaman optimum teknoloji ve süreç zincirini sağlamak olacak.” şeklindeki açıklamasıyla Eklemeli İmalat Kampüsü’nün BMW’nin üretim sürecindeki rolünün büyüklüğüne vurgu yaptı.

Kişiselleştirilmiş üretim ve kısa zamanda yüksek kalite için 3D baskı

3D baskı teknolojileri, geçmişte geleneksel üretimle oluşturulması imkansız olan karmaşık (kompleks) yapıları oluşturmak için tercih edilebilirliği en yüksek yol olarak karşımıza geliyor. Aynı zamanda geliştirme mühendisleri gibi çalışanların disiplinler arası bir eğitim ve proje alanı olarak hareket edebileceği Eklemeli İmalat Kampüsü, BMW’nin yeni teknolojileri daha hızlı piyasaya sürmesine ve öncü rolünü geliştirmesine yardımcı olacak.

Yıllar içinde geleneksel üretim yöntemlerini rafa kaldırması beklenen 3D yazıcı teknolojisi, özelleştirilmiş üretim alanlarında bir sonraki sanayi devrimini gerçekleştirebilir mi? Yoksa Endüstri 4.0’la hayatımıza giren bu teknoloji, endüstriyel alanda bir sonraki aşama olması beklenen ve insansız teknolojilerin ipleri ele aldığı Endüstri 5.0’a geçişimizin köprülerinden birini mi oluşturacak?

Kaynak: BMW Blog

Son yıllarda otomotiv endüstirisnde artan 3D yazıcı kullanımına dair veriler gelmeye devam ediyor.

Otomotivde 3D Yazıcılar

Buick, Cadillac, GMC gibi markaların çatı şirketi olan General Motors grubunun alt şirketlerinden birisi olan Chevrolet, 3D baskı parçalar barındıran yarış araçlarının bu yıl toplam 130.000 kilometre yol yaptığını açıkladı.

• 

• 

• 

Otomotiv devi, Ocak 2020’de, 75’er adet 3 boyutlu baskı parça bulunduran iki yeni aracı Corvette modellerini de kullanmaya başladığını duyurmuştu. Bu parçalar arasında yağ deposu, yakıt deposu girişi ve kapağı, sürücünün soğutucu kutusu (Yarışlarda sürücülerin fazla ısınmasını engellemek amaçlı geliştirilen sistem) ve entegre hidrasyon sistemi vb. parçalar bulunuyor.

2018 yılında 3D yazıcı teknolojisine yatırım yapmaya başlayan General Motors, 2 yıl içinde 300.000 dolardan fazla kâr ettiğini açıklamıştı.

Chevrolet’in Corvette, INDYCAR, NASCAR Camaro ve Silverado isimli araçları yıl başından beri 130.000 kilometre yol yaparken sadece Corvette C8.Rs isimli araç 7 farklı yarışta 15.000 KM’ye yakın yol yaptı. Corvette C8.Rs’te bulunan 75 farklı 3D baskı parçanın 50’si şirket içinde tasarlandı.

Öte yandan INDYCAR isimli araçta daha önce yaşanan hataları azaltmak, maliyeti düşürmek ve daha kompleks bir tasarım kullanabilmek için; egzoz sisteminin bir parçası 3 boyutlu yazıcı teknolojisi kullanılarak geliştirildi.

Son olarak NASCAR Camaro isimli araçta ise 500’den fazla parçanın prototipi 3B yazıcılar ile geliştirildi ve sonrasında ortaya çıkan son ürünler 24 farklı yarışta araçlara eşlik etti.

General Motors üretim bandına 3D yazıcıları entegre eden tek otomotiv şirketi değil, bütün otomotiv devleri 3D yazıcılardan faydalanıyor ancak GM, 2018 yılında CAD yazılım geliştiricisi Autodesk ile yaptığı iş birliği sayesinde fark yaratmayı başarmıştı.

“Chevrolet Motorsports, 3D baskılı parçaları kullanarak, üretim verimliliği, hafiflik, parça konsolidasyonu, yaratıcılık ve maliyet tasarrufu dahil olmak üzere katmanlı imalatın birçok faydasını kullanıyor. 3D baskılı parçalar, ürün geliştirme ve tasarım için kritik olan döküm veya frezelenmiş bileşenlere eşit güç ve dayanıklılık sunuyor.”

-General Motors, Katmanlı Tasarım ve Üretim Malzeme Mühendisliği direktörü, Audley Brown

Kaynak: 3dnatives.com