Сверхлегкие подшипники Franke
Немецкая компания Franke разработала технологию производства сверхлегких подшипниковых узлов по технологии 3D-печати, которые имеют жесткость, сопоставимую с обычными подшипниками, и максимальную точность в течение всего срока службы.
Традиционно обоймы подшипников создаются штамповкой из кольцевых заготовок. Применение 3D-печати (аддитивной технологии с послойным нанесением материала) позволяет полностью изменить подходы к организации производства и выпускать небольшие партии подшипниковых узлов, конструкция которых адаптирована к конкретным эксплуатационным нагрузкам и местоположению в оборудовании.
С 3D-печатью становится возможным простое создание структур с внутренними сотами, варьирующейся толщиной стенок. Это позволяет создать еще более изящную и простую конструкцию. Другое преимущество этой технологии – скорость изготовления. CAD-файла достаточно чтобы запустить печать - и скоро необходимые детали готовы для дальнейшей обработки. При минимальном объеме производства от 1 штуки, печать на 3D принтере становится идеальным методом производства.
Кроме того, становится возможным создание подшипников из альтернативных материалов – не только алюминия, но и пластика, армированного углеродным волокном, или композита карбона (CFRP - Carbon Fiber Reinforced Polymer). Многие облегченные материалы обладают такими ценными свойствами, как меньшее тепловое расширение материала или немагнитность.
Применение такой технологии влечет за собой многочисленные преимущества для клиентов:
- Экстра низкий вес и компактная конструкция. Снижение веса по сравнению с обычными подшипниками достигает почти 90%!
- Индивидуальная конструкция в соответствии с требованиями заказчика;
- Диаметр подшипника от 60 до 300 мм;
- Минимальная партия – 1 шт, быстрое производство.
В качестве успешного примера применения подшипников с проволочной обоймой, созданной 3D-печатью, инженеры Franke называют крепление кровати пациента в спасательном вертолете. Кровать с поворотной ручкой должна вращаться легко и равномерно, чтобы облегчить погрузку и разгрузку пациента. Специальный подшипник из алюминия весит всего 800 грамм и отличается нечувствительностью к колебаниям температуры и вибрациям. Еще одна сфера применения подшипников, созданных по 3D-технологии – для легких роботов-манипуляторов. Подшипники здесь используются для осей движения, которые имеют высокую жесткость, малый вес и небольшое пространство для установки.