Експедиційне виробництво Speed3D (EMU)

Австралійський виробник металевих 3D-принтерів SPEE3D запустив свій новий Expeditionary Manufacturing Unit (EMU), мобільну систему адитивного виробництва, оптимізовану для оборонних застосувань. Поєднуючи 3D-принтер компанії XSPEE3D холодного розпилення та блок пост-обробки SPEE3Dcell, EMU розроблено для розгортання у віддалених місцях. Це дозволяє військовим силам швидко виготовляти металеві запчастини там, де вони потрібні.

Калум Стюарт, директор оборонних програм SPEE3D, називає EMU «дуже унікальною та рідкісною цінною пропозицією» завдяки своїй мобільності та міцності. Він вважає, що для сил оборони життєво важливо мати можливість виробляти запасні частини на місці, підтримувати основне обладнання в робочому стані. 

Нова пропозиція SPEE3D була розроблена в ході військових випробувань за участю ВМС США, Австралії та Британської армії. Ці випробування, які проводяться з 2020 року, дозволили SPEE3D впровадити зміни на основі відгуків і безпосереднього досвіду виробництва у військових умовах. 

Спираючись на цей досвід, EMU було розроблено таким чином, щоб поміститися в два контейнери, які можна транспортувати на вантажівці та трейлері, кораблі чи літаку. Таким чином, систему можна транспортувати у віддалені місця в будь-якій точці світу, дозволяючи 3D-друкувати металеві частини високої щільності практично в будь-якому середовищі.

EMU оптимізовано для виробництва великомасштабних деталей, еквівалентних металевим литтям. «Він не може досягти такого ж рівня складної деталізації, як лазерний 3D-принтер. «Ми не зацікавлені у виробництві маленьких і складних деталей з титану», — додав Стюарт. «Військові цього не вимагають. Їм потрібні великі металеві деталі та деталі з литих металевих сплавів, і EMU пропонує можливості для досягнення цього».

Дійсно, технологія SPEE3D вже була використана для виготовлення низки великих металевих деталей. До них входять запчастини для M113, CVRT, CRARRV, M777s, M109s, GWagons, Land Rover і HIMARS.

EMU містить металевий 3D-принтер XSPEE3D. Ця система дозволяє виготовляти деталі розміром ⌀0,9 м x 0,7 м і вагою до 40 кг з алюмінію, алюмінієвої бронзи, нержавіючої сталі та міді з новими морськими матеріалами, які будуть випущені наступного місяця. XSPEE3D оптимізовано для ефективного та високопродуктивного металевого 3D-друку у віддалених середовищах.

3D-принтер працює на основі технології холодного розпилення SPEE3D CSAM. На відміну від звичайних металевих 3D-принтерів, які виробляють деталі шляхом плавлення порошку за допомогою лазерів, ця технологія розпилює частинки металу з надзвуковою швидкістю на підкладку. Чиста сила кінетичної енергії змушує частинки зв’язуватися разом, створюючи міцні частини з низькою пористістю та передбачуваними властивостями матеріалу.

Головною перевагою цієї технології є її швидкість. Завдяки CSAM XSPEE3D може досягати швидкості нарощування до 100 г на хвилину. «Ми не плавимо матеріал, що дозволяє нам виготовляти деталі дуже швидко», — пояснив Стюарт. «Великі металеві деталі, для 3D-друку яких знадобляться дні або тижні на лазерних системах, можна виготовити за лічені години».

На відміну від інших металевих 3D-принтерів, технологія SPEE3D не містить лазерів чи інертних газів, підготовка та калібрування яких може тривати тижні. Таким чином, XSPEE3D нагрівається та готовий до 3D-друку лише за сім хвилин.

XSPEE3D має міцну конструкцію, яка гарантує, що його можна транспортувати та розгортати в складних умовах без пошкоджень. 3D-принтер працює на базі програмного забезпечення TwinSPEE3D від SPEE3D, яке може автоматично обробляти файли 3D-друку та генерувати оптимальні траєкторії інструменту. Після створення симуляції шляху інструменту її можна переглянути та змінити перед початком 3D-друку. TwinSPEE3D підкреслює, де саме дизайн буде успішним, і якщо він не вдасться під час процесу 3D-друку. Це дозволяє користувачам запобігати невдалому 3D-друку до того, як вони виникнуть, заощаджуючи час і матеріали. Після вдосконалення траєкторію інструменту можна зберігати в бібліотеці 3D-принтера для подальшого використання. Ця автоматизація також гарантує надійні та повторювані результати, забезпечуючи правильний 3D-друк деталей з першого запиту. 

Блок SPEE3Dcell SPEE3D також є частиною EMU. Цей повністю обладнаний мобільний цех постобробки охоплює себе печі для термічної обробки, тривісну фрезу з ЧПУ, інструменти та випробувальне обладнання. Термічна обробка є важливою для виробництва металевих деталей, які мають хороші механічні властивості, є міцними та можуть бути оброблені після 3D-друку. SPEE3Dcell має печі для спікання, а SPEE3D також забезпечує оптимізовані поради термічної обробки.

Технічні характеристики

Контейнер 1: XSPEE3D (3D-принтер CSAM Metal)

Максимальний розмір частини: Ø0,9 м x 0,7 м/ (Ø35” x 30”)

Максимальна вага деталі: 40 кг (88 фунтів)

Розмір нанесення: 6 мм (.24 дюйма)

Швидкість осадження: до 100 г (3,5 унції)/хв

Електроживлення: 400 В I 3 фази I 50/60 Гц I 50 кВА

Шум <80 дБА на відстані 1 м

Контейнер площею 20 футів (двері закриті): 6,2 м (Д) x 2,6 м (Ш) x 2,6 м (В) [20 футів (Д) x 9 футів (Ш) x 9 футів (В)] (прибл.)

Вага XSPEE3D 9980 кг (22000 фунтів)

Програмне забезпечення: програмне забезпечення автоматизації TwinSPEE3D: обробляє геометрію та генерує контури друку

Програмний формат: CAD Input STL і STEP

Container 2: SPEE3Dcell (мобільний блок постобробки)

Розміри: 20'(Д) x 9'(Ш) x 9'(В) [6,2 м (Д) x 2,6 м (Ш) x 2,6 м (В)]

Вага < 8 тонн

Вхідна потужність: 400 В I 3 фази I 50/60 Гц I 50 кВА

Печі, ЧПУ та випробувальне обладнання - 3-осьовий верстат з ЧПК