Powszechnie utożsamiane z drukiem 3D, wytwarzanie przyrostowe znajduje szerokie zastosowanie przemysłowe, w tym w motoryzacji. Dziś komponenty wytwarzane w ten sposób są wykorzystywane na wszystkich etapach – od tworzenia koncepcji i budowy prototypów, po produkcję seryjną i części zamienne trafiające na rynek wtórny.

Upowszechnienie wytwarzania przyrostowego pozwala dziś na spiekanie lub przetapianie proszków metali lub polimerów za pomocą lasera. W ten sposób mogą powstawać wysoce funkcjonalne elementy, od których oczekuje się dużej wytrzymałości mechanicznej.

Technologia polegająca na tworzeniu produktów poprzez nakładanie materiału warstwa po warstwie, pozwala na dużą swobodę projektową. I coraz bardziej decyduje o całym cyklu życia pojazdów. Przykładem jest ewolucja wytwarzania przyrostowego (ang. Additive Manufacturing – AM), znanego szerzej jako druk 3D, w koncernie BMW. W 1990 roku Rapid Technologies Center należące do BMW Group zamawia pierwsze urządzenia rozwojowe w dziedzinie wytwarzania przyrostowego i produkuje pierwsze części prototypowe. Dziś koncern chwali się wytwarzaniem przyrostowym jako w pełni zintegrowaną i powszechnie uznaną technologią produkcji – zarówno pod względem technologicznym, jak i organizacyjnym.

Industrializacja wytwarzania przyrostowego

Additive Manufacturing Campus (AMC) należący do BMW Group wyznacza kurs dla kolejnego etapu industrializacji. Pod nowym kierownictwem Timo Göbla wytwarzanie przyrostowe będzie dalej integrowane na wszystkich etapach cyklu życia pojazdu przy użyciu otwartych materiałowo i wysoce zautomatyzowanych systemów oraz przy wyraźnym nacisku na jakość. Komponenty wytwarzane w ten sposób są wykorzystywane na wszystkich etapach – od tworzenia koncepcji i budowy prototypów, po produkcję seryjną i komponenty posprzedażowe. Ta technologia stanowi również integralną część systemu produkcyjnego. Komponenty takie są obecnie stosowane w pojazdach seryjnych wszystkich marek BMW Group – od MINI, przez BMW i Rolls-Royce, aż po BMW Motorrad.

- Wytwarzanie przyrostowe jest obecnie w pełni zintegrowane we wszystkich fazach cyklu życia produktu. Komponenty drukowane w 3D wykorzystywane są od wczesnego etapu rozwoju i produkcji prototypów, aż po produkcję seryjną i wsparcie globalnej sieci produkcyjnej - odpowiada Timo Göbel z Additive Manufacturing Campus (AMC), który otwarto w 2020 roku w Oberschleißheim i dziś łączy pod jednym dachem produkcję, badania i szkolenia, przyspieszając integrację procesów przyrostowych z rozwojem i produkcją seryjną. Od rozpoczęcia produkcji w AMC wytworzono ponad 1,6 miliona komponentów, które wykorzystano we wszystkich markach BMW Group.

Okazuje się, że AM staje się coraz ważniejszym narzędziem dla szybkich, elastycznych i zaawansowanych technicznie procesów rozwojowych, wnosząc decydujący wkład w skracanie cykli rozwojowych. Na przykład AM wspiera rozwój i walidację pojazdów Neue Klasse. Komponenty drukowane w 3D zostały również wykorzystane w rozwoju najnowszej generacji technologii napędu elektrycznego.

W ramach systemu produkcyjnego AM jest obecne w każdym zakładzie BMW Group na świecie. Technologia ta wspiera współpracowników w całej sieci produkcyjnej, umożliwiając im szybkie i łatwe wytwarzanie komponentów przyrostowych, które optymalizują etapy pracy i procesy produkcyjne. Ten obszar przeżywa obecnie szczególnie dynamiczny wzrost.

Nie tylko dla tworzenia części na indywidualne zamówienie

W przypadku komponentów dla docelowych klientów, takich jak części indywidualne i seryjne, elementy seryjne oraz posprzedażowe, technologia ta oferuje zarówno korzyści techniczne, jak i ekonomiczne, a także zapewnia klientom wyjątkowe wrażenia.

W segmencie polimerów wszędzie tam, gdzie to możliwe, koncern bazuje na systemach w pełni gotowych do produkcji seryjnej, natomiast, tam gdzie rynek nie oferuje jeszcze takich rozwiązań, pozyskuje urządzenia zaprojektowane pod określone wymagania. Systemy, które niezawodnie spełniają wysokie standardy wydajności naszych zakładów, będą w przyszłości wdrażane coraz częściej. A w segmencie metali? Producent pojazdów już zintegrował centralne procesy składowe, a kolejnym krokiem jest wprowadzenie całkowicie nowej generacji drukarek 3D do metalu.
- Dzięki skalowaniu będziemy mogli wytwarzać większe komponenty o znacznie lepszych właściwościach w całym procesie rozwoju produktu – i to przy znacząco krótszym czasie realizacji. W przypadku wielu zastosowań nie będziemy już potrzebować oprzyrządowania, co znacznie zwiększy elastyczność i szybkość – dodaje Timo Göbel.

W fazie rozwoju procesy przyrostowe już teraz umożliwiają tworzenie wysoce funkcjonalnych komponentów, które mogą być wykorzystywane w dynamicznych testach funkcjonalnych, a nawet testach zderzeniowych, osiągając poziomy jakości, które wcześniej wymagały oprzyrządowania prototypowego. Nowa generacja wysoce wydajnych, zautomatyzowanych systemów w AM Campus umożliwia znacznie szybszą i bardziej efektywną produkcję. Większe gabaryty robocze umożliwiają wytwarzanie dużych, jednoczęściowych komponentów o wysokiej funkcjonalności. Otwiera to znacznie więcej zastosowań w budowie prototypów i zwiększa wykorzystanie tej technologii.

Fot. BMW