Vs t ř e l o v á n í j a d e r v e r s u s 3 D t i s k j a d e r

G. Geier

And what role does 3D printing play there? Powerful 3D printing is one of the key technologies to retain production in high-wage countries. For us, 3D printing of sand cores is also an opportunity to increase our technological lead in engine construction, as well as to further secure a unique market position for our Austria’s production site through new competences. Our strengths, therefore, lie in superior engineering, and the use of intelligent technologies. Accordingly, we endeavour to expand long-term benefits in the intelligent, highly flexible manufacturing lines, differentiating ourselves from international competition in doing so. This we accomplish through the networked digitizing of the entire production chain: In prototyping and product development, but also as regards the flexibility, quality, and efficiency of mass production.

Můžete říci ještě něco více k budoucímu potenciálu technologie? 3D tisk má např. budoucí enormně vysoký potenciál v oblasti výzkumu a vývoje. Pomocí 3D tisku je možné realizovat tvarová řešení odlitků, která doposud při konvenčním výrobním postupu nebyla realizovatelná. To vytváří cestu pro konstrukce nových motorů, které dosud byly prostě nemyslitelné. Současně 3D tisk umožňuje použitím „jednodílného jádra“ opakovaně precizně reprodukovatelnou výrobu z důvodu odstranění manuální montáže jader. To významně zvyšuje nejen jistotu výrobního procesu, ale i trvale redukuje náklady na zkoušky a snižuje zmetkovitost.

Can you briefly describe the advantages of 3D printing of sand cores over traditional production processes? With pleasure. Compared to the classic production, 3D printing offers enormous potential for innovation, both in development and optimization, as well as regarding serial production flexibility. While we cannot yet estimate the total potential of this technology for a global, networked digital production, we already see concrete examples of the enormous impact of 3D printing on all industries and areas. In construction, for example, 3D printing affects process and product quality, as well as flexibility and production optimization.

Má to také vliv na termíny vývoje a dodávek? V každém případě. Díky snižování nebo odstranění některých výrobních nákladů a časově náročné výroby modelového zařízení je firma Mahle König již dnes připravena výrazně zredukovat dobu skladování, dodací termíny a čas potřebný pro vývoj nového dílce. Vývoj sériové produkce souběžně s vývojem prototypů bude ještě mnohem zajímavější. Totéž platí přirozeně také pro návrhy speciálních variant, malé série nebo zvláštní provedení, např. realizace variant RACING, které jsou odvozeny od standardního provedení motorů. Protože změny jsou do výroby předávány ve formě CAD (bez nástrojů), vstupují do výroby téměř v reálném čase. V tomto digitálním prostředí neexistuje nebezpečí vadných dodávek z důvodu výrobní chyby nebo nebezpečí poškození nástrojů. Jak jsou tyto technologie slučitelné s ekologií? Dáváte také na to pozor? Ovšem! Dnes realizujeme 3D tisk s pojivovým systémem na bázi silikátu, který je ekologicky přijatelný. Tím propojujeme inovační možnosti digitální výroby jader s účinnějším využíváním zdrojů, ale především s výrobou bez emisí. V porovnání s organickými pojivovými systémy je právě snižování podílů zápachu velkou předností silikátových pojiv. Pro nás to znamená další a důležitý krok pro zajištění efektivní a stálé výroby na našem pracovišti v Rakousku. Existovaly pro Vás další důvody, které rozhodly ve prospěch silikátového pojiva od firmy ExOne? S možnostmi firmy ExOne, která jako první, a jak víme, jediná firma, která výrobu a zpracování anorganických jader vyráběných na bázi silikátových pojiv technologií 3D tisku doposud na trhu bezplatně nabízí, můžeme rychle a bez komplikací využívat technických předností této metody při výrobě odlitků pro naše dílce. Tato technologie umožňuje vyrábět odlitky s minimem plynových vad a dále dochází k zabránění vzniku vad způsobených kondenzací vody v kokile. Tím dochází k výraznému snížení nároků na čištění kokily. Toto jsou pro

Could you provide some concrete examples? We find a good example in the increasingly complex geometries required to build high-performance, ever lighter, and more fuel-efficient engines. And improving these demands a corresponding reduction in manufacturing tolerances. It is precisely here that conventional production methods are reaching their limits. On the other hand, digital sand core printing allows representing such complex geometries in a single core instead of a multipart core package. That means that drafts become unnecessary, loose parts need not be considered, and undercuts are possible. Not to mention that the finishing process for aluminum die casting can be omitted if cores are produced digitally. Expressed otherwise: there can be no errors in a non-existent process. So, is 3D printing equally profitable for all batch sizes? Not yet. At present, 3D sand printing is particularly interesting for series of small to medium batch sizes. We᾿are nonetheless still skeptical when it comes to mass production. As I said, not yet! We expect that the process will soon grow its potential by increasing print speed and a growing capacity to produce variants and modifications―also those developed in series. In the future, therefore, the process will become a smart alternative to conventional techniques even for larger series― possibly also in hybrid mode. Accordingly, we see our current entry into 3D sand printing technology as an investment in the future, because we can adapt processes to the required dynamics of the digital industry today. Could you provide further examples of the future potential of this technology? For example, 3D printing has huge future potential for research and development. This technology allows geometries that were impossible with conventional processes up to that point. In turn, this paves way for the construction of hitherto unthinkable engines. What is more, the “one-piece core” offers an ever more precise reproduction by eliminating the manual core assembly. This clearly increases process

S l é vá re ns t v í . L X V . b ř eze n – d u b e n 2017 . 3 – 4

91

ROZHOVORY NA DANÉ TÉMA

Je 3D tisk v současné době rentabilní pro všechny výrobní dávky? Zatím ne. 3D tisky v současné době považujeme za zajímavé u kusové a malosériové výroby. U velkých sérií jsme ještě skeptičtí. Ale jak bylo řečeno – zatím. Počítáme s tím, že metoda již brzy zvýší svůj ekonomický potenciál díky vzrůstající rychlosti tisku a v sériové výrobě se uplatní z důvodu schopnosti jednoduše realizovat varianty a změny. V budoucnu u velkosériové výroby představuje tato technologie sama o sobě inteligentní alternativu k současným konvenčním výrobním metodám a možná také bude využitelná v hypotetické hybridní slévárně. Z tohoto důvodu vidíme dnešní nástup technologie 3D tisku forem a jader jako investici do budoucna, protože již dnes chceme potřebnou dynamiku výroby přizpůsobit vizi digitální průmyslové výroby.