NCC MESTEC | Hydraulické komponenty pro obráběcí stroje

Motivace

Motivací je vyvinout digitální model topologicky optimalizované hydraulické kostky, vyrobit a snížit její váhu za dodržení okrajových podmínek při současném dodržení technologicko-konstrukčních zásad pro výrobu modelu 3D tiskem.

Komerční využití

Komerční využití spočívá ve snížení potřeby materiálu, tedy výroba nezbytně nutného materiálu pro zachování funkčnosti hydraulické kostky. Další výhodou je rychlá a spolehlivá výroba a možnost výroby 3D tiskem podle zadaných požadavků. S ohledem na výrobu 3D tiskem je možné navrhnout konformní chlazení a snížit tak počet výrobních operací obráběním. Ačkoliv je technologie 3D tisku nákladnější než konvenční výroba, ekonomický přínos se projeví v dodací lhůtě.

Fáze vývoje

Momentálně je díl ve fázi vyrobeného prototypu, který bude podroben mechanickým měřením a zkouškám. Díl je rovněž připraven na zkušební montáž do obráběcích strojů. Poznatky z vývoje dílu lze rovněž využít při návrhu dalších součástí, zejména pro automobilový a letecký průmysl, výrobu unikátních dílů na míru každému zákazníkovi, odlehčené sportovní komponenty, popř. designové komponenty.

Popis

Hlavní podstatou výsledku je snížení hmotnosti hydraulické komponenty (hydraulické kostky) topologickou optimalizací a alternativní (nekonvenční) výroba 3D tiskem – výroba zařízení tavením kovového prášku laserem (technologie Powder Bed Fusion – Selective Laser Melting). Tato výrobní technologie umožňuje vyrobit hydraulickou kostku pouze s takovým objemem materiálu, který je nezbytně nutný pro funkční vlastnosti hydraulické kostky. Přínos topologické optimalizace spočívá v minimalizaci potřebného materiálu a tím razantní snížení hmotnosti kovového dílu. V tomto případě se jedná o úsporu hmotnosti 90 %. Takto vyrobený díl je vhodný do speciálních průmyslových odvětví jako například CNC obrábění. Inovace výsledku spočívá v aplikaci moderních technologicko-konstrukčních zásad, které jsou vhodné pro 3D tisk tak, aby byl model stavěný bez zbytečného podpůrného materiálu. Výsledkem je funkční vzorek hydraulické komponenty s atraktivním designem.