A szénszálas kompozit 3D nyomtatók, például a Stratasys F370 ® CR képességeinek segítségével a vállalatok kihasználhatják a szénszállal töltött hőre lágyuló műanyagok előnyeit, additív gyártással forradalmasítva a gyártási folyamatokat. Különösen igaz ez az autó- és járműipari gyártókra és beszállítókra. Cikkünkben három figyelemre méltó esetet osztunk meg, ahol már felismerték és alkalmazzák a szénszálas 3D nyomtatásban rejlő hatékonyságot, erőt és sokoldalúságot.
Graco: A hatékonyság növelése ergonomikus szerszámmarkolatokkal
A folyadék- és bevonatkezelő rendszerek egyik legnagyobb gyártója, a Graco kihívással nézett szembe festékszóróinak nyomásszabályozó szerszámával kapcsolatban. A meglévő ABS műanyag eszköz fogazatai többszöri használat során elkoptak, ami gyakori cserét tett szükségessé. A vállalat olyan költséghatékony, tartós és könnyen gyártható megoldást keresett, amely nem igényelt gyakori cserét.
A megoldás: Kompozit 3D nyomtatás szénszállal
A Stratasys F370®CR kompozit 3D nyomtató beszerzésével a Graco mérnökei az FDM® Nylon-CF10 10% aprított szénszállal kevert hőre lágyuló műanyagot választották, amely nagyobb szilárdságot és szívósságot biztosít, mint az ABS. A 3D nyomtatott kéziszerszám ergonomikus fogantyúval rendelkezik, amelyet gyorsabb és könnyebb előállítani, és felülmúlja a hagyományos megmunkálással készült alternatívát.
Az 1935-ben alapított amerikai J.W. Speaker Corporation nagy teljesítményű világítótesteket gyárt autóipari, motorsport, szállítmányozási és ipari járművek számára. Tervezőik számára kihívást jelentett az újonnan fejlesztett lámpatestek szivárgásvizsgálata. A feladathoz speciális egyedi ülékeket használnak, amelyeket hagyományosan alumíniumból készítenek, amihez nyersanyag-beszerzés és a gyártáshoz szükséges szerszám CNC megmunkálása szükséges, ami idő- és erőforrás-igényes.
A megoldás: 3D nyomtatás alkalmazása szénszálas anyagokkal
Az FDM® NylonCF10 szénszálas anyagból történő 3D nyomtatással a J.W. Speaker szerszámtervezői figyelemre méltó eredményeket értek el. A szénszállal kevert anyag megnövelt merevséget és szilárdságot kínál, ami alkalmassá teszi a nagyobb igénybevételt kívánó alkalmazásokhoz. A csapat 80%-kal csökkentette a szerszámgyártási időt a Stratasys F370CR kompozit 3D nyomtató használatával, amely ráadásul nagyobb rugalmasságot biztosított számukra a szerszámtervezésben.
Mercury Marine: Gyorsabb és robusztusabb egyedi maszkoló készülékek
A Mercury Marine vállalat már több, mint 80 éve foglalkozik fogyasztói és kereskedelmi hajók motoros rendszereinek gyártásával. A matricák felragasztását a motorháztetőkre egyedi maszkoló-eszközökkel végzik, amelyeknek gyártása hagyományos módszerekkel költséges és időigényes, ráadásul gyakran szorultak cserére a károsodások és kopások miatt.
A megoldás: Szénszálas 3D nyomtatási technológia
A Mercury Marine tervezői a Stratasys F370 ® CR kompozit 3D nyomtatót és a nagy szilárdságú szénszálas kompozit hőre lágyuló műanyagokat használták fel egy innovatív matrica-felhordó befogóeszköz kifejlesztéséhez. A rugalmas FDM® TPU-92A és az FDM® Nylon-CF10 alapanyag kombinációjával a motorházfedél görbületéhez kiválóan illeszkedő befogót hoztak létre, amely ráadásul megóvja a motorháztető felületét is a karcolódástól.
Összegzés
A 3D nyomtatási technológia és a szénszálas anyagok kombinációja a hatékonyság, az erő és a sokoldalúság új korszakába repítette a gyártóipart. A Stratasys F370 ® CR kompozit 3D nyomtatóhoz hasonló szénszálas 3D nyomtatók alkalmazásával olyan vállalatok, mint a Graco, a J.W. Speaker és a Mercury Marine újradefiniálták szerszámkészítési folyamataikat, optimalizálva a termelékenységet, csökkentve a költségeket és lehetővé téve a rugalmas tervezési iterációkat. Ahogy a szénszálas 3D nyomtatásban rejlő lehetőségek tovább bővülnek, a technológia komoly ígéreteket hordoz az innováció előmozdítására a legkülönbözőbb iparágakban. Ennek az innovatív technológiának a használata már nem arról szól, tudunk-e szénszálat nyomtatni, hanem egy lehetőségként tekintsünk rá, amely segít a gyártási folyamatok forradalmasításában és a fejlődés élvonalában maradásban. A komplex, alámetszett geometriák gyártását a Stratasys által használt oldható támaszanyag tette lehetővé a fenti példákban.
Inspirálódjon olyan vállalatoktól, akik már felismerték a szénszálas 3D nyomtatásban rejlő lehetőségeket, annak hatékonyságát, erejét és sokoldalúságát.
A Samsung a Carbon Trusttal és egyéb nagy technológiai vállalatokkal együttműködve új módszertant vezetett be a csatlakoztatott eszközök, például a laptopok és a hangszórók használata során keletkező káros anyag kibocsátás és kibocsátás-csökkentések mérésére.
A módszertan bevezetése hozzátartozik a Samsung részvételéhez a Decarbonizing the Use-Phase of Connected Devices (DUCD) (A csatlakoztatott eszközök használati fázisának karbonsemlegesítése) kezdeményezésben. A vállalat a Carbon Trusttal, az Amazonnal, a Microsofttal és a Sky-jal közösen fogott össze azért, hogy csökkentse az internethez csatlakoztatott elektromos és elektronikai eszközök használat közbeni energiafogyasztásából eredő üvegházhatású gázkibocsátást.
Ezek a szervezetek különösen a használati fázisra összpontosítanak, mivel egy termék – a teljes életciklusát tekintve – jellemzően ebben a szakaszban termeli a legtöbb szén-dioxidot. A csatlakoztatott eszközök világszerte jelenleg körülbelül 500 terrawattóra (TWh) energiát igényelnek évente, amely megközelíti Franciaország teljes energiafelhasználását. A technológiai iparnak ezért kiemelten fontos, hogy felmérhesse és elszámolhasson a termékek szén-dioxid-kibocsátásával, valamint megoldásokat találjon az eszközök használata általi kibocsátás csökkentésére.
Az új módszertan iránymutatást adhat a vállalatoknak, hogyan értékeljék a felhasználók eszközeiből származó adatok alapján a kibocsátás mértékét, ezáltal növelve a jelentések pontosságát, amelyek eddig a jelenlegi kibocsátási elszámolásokban használt üzemidő-előrejelzéseken alapultak. A technológiai cégek a módszertan alkalmazása során elért káros anyag kibocsátáscsökkentését is elszámolhatják majd.
A felhasználás során keletkező kibocsátások éves jelentése és a kibocsátáscsökkentésről szóló kimutatás átláthatóbbá teszi a kommunikációt a felhasználókkal, és arra ösztönözheti a vállalatokat, hogy akár a felhasználási időszakban is csökkentsék a kibocsátást. Az adatok szabványosítása és pontossága arra motiválhatja őket, hogy újszerű megoldásokkal csökkenthessék eszközeik széndioxid-kibocsátását.
A Samsung közreműködik az új DUCD-módszertan bevezetésében, amely az új energiatakarékos módszerek megtalálása iránti elkötelezettségének része. Ezen újítások közé tartozik a SmartThings Energy funkció, amellyel a felhasználók nyomon követhetik energiafelhasználásukat és jobb energiahatékonysági döntéseket hozhatnak. Csakúgy mint az AI energia mód, amely a felhasználási szokások és az energiaköltség figyelembevételével segíthet az energiafelhasználás előnyösebb kezelésében.
„Eszközeink életciklusuk során a használati fázisban bocsátják ki a legtöbb széndioxidot, a méréssel pedig jelentősen tehetünk a kibocsátás kezeléséért és csökkentéséért – mondta Inhee Chung, a Samsung vállalati fenntarthatósági központjának alelnöke. – A Samsung klímastratégiájának kulcsfontosságú része, hogy a felhasználókat bevonja az energiatakarékos megoldásokba, és alig várjuk, hogy a DUCD módszertanán keresztül bemutathassuk, hogy a SmartThings felülettel és annak AI energia módjával hogyan követhetik nyomon és csökkenthetik csatlakoztatott eszközeik energiafelhasználását.”
„Az összekapcsolt eszközök egyre fontosabbak mindennapi életünkben, ezért fontos, hogy a technológiai ipar kulcsszereplőivel közösen kezdhessük meg a felhasználás során keletkező kibocsátás kezelését. Ez az együttműködés egy olyan lényegesen hatékonyabb megközelítést tett lehetővé, amellyel kiszámíthatjuk és rögzíthetjük az összekapcsolt eszközökből származó széndioxid-kibocsátást és az elért csökkentéseket, valamint a kibocsátások kezelésére irányuló erőfeszítéseink alapjául szolgálhat ezen a kihívásokkal teli területen”
– mondta Felix Prettejohn, a Carbon Trust vezető tanácsadója.
További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
Az ABB továbbfejlesztett hajtása új életre kelti a NASA szélcsatornáját
Az ABB Motion OneCare szerviz-megállapodás részeként az ABB az Amerikai Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal (NASA) számára korszerűsítette a változtatható sebességű hajtást (VSD), amivel legalább 10 évvel meghosszabbítja a hamptoni (Virginia állam) Langley Kutatóközpontban található National Transonic Facility (NTF) elnevezésű szélcsatorna élettartamát.
A nagy magasságú és a hangsebességhez közeli repülési körülmények közötti szimulálására alkalmas szélcsatornát a repülőgépek teljesítményének és üzemanyag-fogyasztásának optimalizálására használják. Ezt a szélcsatornát használták korábban a Boeing 777-es, az űrsikló és gyorsítórakétájának tesztelésére is.
2021-ben a NASA mérnökei megállapították, hogy a hajtás alkatrészeinek elöregedése miatt szükség van a szélcsatorna középfeszültségű (MV) hajtásának korszerűsítésére. Az ABB 1997-ben szállította a berendezést, amely a maga nemében a világ legnagyobb teljesítményű frekvenciaváltós hajtása: a 101 megawattos (MW) hajtás transzszonikus sebességgel áramló levegőben vagy nitrogén közegben, környezeti vagy kriogén hőmérsékleten képes tesztelni a modelleket. Ennek eredményeként az NTF a repülési körülmények szélesebb skáláját képes szimulálni, mint bármely más szélcsatorna, lehetővé téve a mérnökök számára, hogy egyedülálló információkat szerezzenek a tesztelt modellről, és tökéletesítsék a repülőgépek konstrukcióit.
Miután az ABB szervizszakértői kiértékelték a meglévő hajtás teljesítményét és gépészeti csatlakozásait, a következő lépésben egy modern, kiváló hatásfokú elektronikai komponensekből álló megoldást dolgoztak ki, amely megfelel az eredeti hajtás maximális teljesítményének, miközben magas rendelkezésre állást és megbízhatóságot biztosít. A fejlesztések eredménye a hajtás olyan korszerűsítése volt, amely során a meglévő alapterületen belül a kulcsfontosságú alkatrészeket az ABB legújabb, legmodernebb technológiára cserélték. Az új megoldás keretében végrehajtott korszerűsítés a hajtás kis részét (a vezérlőegységet) érintette, ami minimalizálta a projekt átfutási időtartamát és a szélcsatorna üzemszünetét, illetve a keletkező hulladék és a logisztika igények lehető legnagyobb mértékű minimalizálásával példát mutatott a körforgásos megközelítésben.
„A NASA az ABB szakértelmére, technológiájára és szervizszolgáltatásaira támaszkodott annak érdekében, hogy az NTF szélcsatorna magas megbízhatóságot és üzemidőt biztosítson a tesztelési programok maximális rendelkezésre állása érdekében, és optimalizálja eszközeinek életciklusra vetített értékét”
– mondta Oswald Deuchar, az ABB Hajtások üzletágához tartozó Modernization Services részlegének vezetője.
„A szélcsatorna élettartamának legalább 10 évvel történő meghosszabbítása támogatja a NASA-t üzemeltetési céljai elérésében, miközben a hajtás kulcsfontosságú alkatrészeinek korszerűsítése a hatékonyságot és a körkörös gazdasági szemléletet mutatja.”
A NASA a korszerűsítési projektet az ABB Motion OneCare szerviz-megállapodás első részeként rendelte meg, amely a pótalkatrészekre és a karbantartásra is kiterjed. Ez a fajta megállapodás rugalmasságot biztosít az olyan üzemeltetők számára, mint a NASA, hogy a kívánt szervizszolgáltatásokat összekapcsolhassák, és így optimalizálhassák motorjaik, generátoraik és meghajtóik életciklusát.
További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
Új verzióval jelentkezik a Siemens fejlesztői környezete
Erős tartalmi bővítéssel érkezik a piacra a TIA Portal legújabb, 20-as verziója.
Az iparvállalatok által használt Siemens fejlesztői platform olyan képeségekkel segíti a mérnökök munkáját, mint a mesterséges intelligencia, az integrált tesztelés, valamint a felhőalapú képességek. Segítségével még hatékonyabbá válhat például az ipari vezérlők (PLC-k) és kijelzők (HMI-k) programozása.
Korszerű mozgásvezérlés és teljeskörű kompatibilitás
A TIA Portal V20-at a teljesítmény növelésére és a munkafolyamatok egyszerűsítésére tervezték, de az új verzió lehetőséget biztosít a legmodernebb automatizációs funkciók kihasználására is. A Siemens kibővítette a TIA Portal kompatibilitását a teljes SIMATIC vezérlőportfólióra, így a 20-as verzió támogatja a legkorszerűbb PLC-ket, például az új moduláris S7-1500-at, valamint a Hannover Messe szakkiállításon bemutatott SIMATIC S7-1200 G2-t. Ezek az eszközök gyorsabb, precízebb és biztonságosabb gyártási folyamatokat tesznek lehetővé.
Segítségükkel a komplex gépépítési feladatok is könnyebben elvégezhetőek, az integrált mozgásvezérlési funkciók, a nagyobb számítási kapacitás és a rugalmas gépbiztonsági megoldások révén. Az S7-1200 G2 például támogatja a többtengelyes vezérlést és az egyszerű kinematikai mozgások irányítását is. A továbbfejlesztett kommunikációs teljesítmény, valamint a nagyobb memória pedig biztosítják az adatok gyors kezelését.
Az új NFC (Near Field Communication) funkció lehetővé teszi a diagnosztikai, működési és eszközadatok közvetlen elérését, amely csökkenti a gépek állásidejét, és gyorsabb adatkezelést biztosít. A magasabb fokú PLC-kompatibilitás mellett a TIA Portal V20 optimalizált programozási lehetőségeket is kínál, illetve gyorsabb programfutási elemzést biztosít a szervizelési, illetve karbantartási feladatokhoz.
Generatív AI és felhőintegráció – fókuszban a biztonság
A TIA Portalban elérhető a generatív mesterséges intelligencia képessége is. A Siemens Industrial Copilot rendszere egyszerűbbé teszi a programozási feladatokat, és gyorsabbá a hibaelhárítást. Az új verzió folyamatosan megkapja funkcionális és biztonsági frissítéseket, így a felhasználók mindig a legújabb technológiai megoldásokkal dolgozhatnak.
A kiberbiztonsági megoldások és az AI-támogatás terén is újításokat kínál a rendszer. Lehetővé teszi többek közt a SIMATIC PLC-k gyártási környezetben történő csatlakoztatását a központi felhasználókezelő rendszerhez. Ez a hozzáférés-ellenőrzés megkönnyíti a szerviztechnikusok számára a terepi eszközök elérését, vállalati hitelesítő adatok használatával. Segítségével az automatizálási eszközök jogosultságkezelése az IT-infrastruktúrához hasonló módon történik.
A rendszer zökkenőmentes adatcserét biztosít a TIA Portal, a TIA Portal Cloud, valamint a Project Server Cloud között, így lehetővé teszi a több munkaterület közötti hatékony együttműködést is. Az automatizált felhőalapú mentések és a folyamatos regressziós tesztek emellett magas kódminőséget biztosítanak.
A decemberben érkező, új verzió használatához szükséges upgrade licenszt és a telepítő anyagokat a TIA Portal SUS (Software Update Service) előfizetéssel rendelkező ügyfelek automatikusan megkapják.
További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!