John Deere는 보다 효율적인 엔진 부품을 3D 프린팅으로 전환합니다.

John Deere의 새로운 6R 시리즈 트랙터는 3D 프린팅 연료 밸브를 갖추고 있습니다.

독일 만하임의 제조 라인에서 생산되는 새로운 John Deere 트랙터는 회사 최초의 금속 3D 프린팅 엔진 부품입니다.

농업 및 잔디 장비를 생산하는 글로벌 제조업체는 20년 넘게 3D 프린팅을 사용하여 전 세계 공장에서 수천 개의 프로토타입, 도구, 지그 및 고정 장치를 제작해 왔습니다. 그러나 트랙터 연료 시스템의 3D 프린팅 스테인리스 스틸 밸브는 새로운 방향이며 회사가 스마트 산업 전략이라고 부르는 것의 일부입니다.

2020년에 출범한 John Deere는 생산 시스템, 기술 스택, 라이프사이클 솔루션이라는 세 가지 중점 영역에서 신기술을 신속하게 통합하겠다는 비전을 발표했습니다.

3D 프린팅은 이러한 비전의 일부이며 이 밸브는 그 첫 번째 결실 중 하나입니다. 전통적으로 제조된 것보다 더 효율적입니다. 더 적은 재료를 사용하여 약 50% 저렴하고 훨씬 더 작습니다. 그러나 이것은 John Deere가 이 부품을 3D 프린팅하기로 선택한 이유를 겉모습에 불과합니다.

John Deere는 새로운 6R 및 6M 시리즈 ... [+] 트랙터용으로 수천 개의 열 전환 밸브를 3D 프린팅했습니다.

수많은 3D 프린팅 부품 중 첫 번째

최신 버전의 John Deere 6R 및 6M 트랙터에 탑재된 새로운 열 전환 밸브는 점점 더 접근하기 쉬운 금속 3D 프린팅 기술을 혁신적으로 적용한 것일 뿐만 아니라 약 2년간의 R&D의 정점입니다.

John Deere 트랙터가 추운 환경에서도 성능을 발휘할 수 있도록 하는 과제에서 시작되었습니다. 엔지니어들은 엔진 성능에 영향을 주지 않고 연료 온도를 유지할 수 있는 밸브를 개발하는 임무를 맡았습니다.

John Deere의 중소형 트랙터 엔지니어링 디렉터인 Udo Scheff는 "먼저 부품에 원하는 작업부터 시작하여 전산 유체 역학을 최적화하고 가상 세계에서 시뮬레이션한 다음 이를 전송합니다"라고 말합니다. 프로토타입 모델을 위한 디지털 디자인으로 전환합니다."

가장 효율적으로 연료를 흐르게 하는 이상적인 프로토타입 모델은 둥글고 부드러운 내부 채널을 갖고 있었습니다. Scheff는 이러한 기능은 3D 프린팅을 통해서만 생성할 수 있다고 말합니다.

"유체 역학에서 교차하는 두 개의 드릴 구멍이 있을 때 가공 도구를 사용하면 항상 날카로운 모서리가 있습니다. 3D 프린팅을 사용하면 둥근 모서리를 가질 수 있는데, 이는 우리에게 최적화를 한 단계 더 발전시킨 요소입니다. 판막."

부품이 예상대로 작동하는지 테스트하기 위해 John Deere의 엔지니어는 금속 부품 및 재료의 디지털 제조업체인 독일 GKN Additive(Forecast 3D)의 적층 제조 직원과 협력하여 금속 3D 프린팅용 연료 밸브 설계를 더욱 최적화했습니다. . GKN은 HP HPQ의 새로운 금속 3D 프린터인 Metal Jet S100 솔루션을 사용하여 강철 소재의 프로토타입 밸브를 프린팅했습니다. 이 프린터는 금속 3D 프린팅 기술 중 하나(여러 가지가 있음)를 사용합니다. 이 기술에서는 금속 분말을 결합제와 층층이 결합하여 부품을 형성한 다음 산업 등급 오븐에서 소결합니다. 그런 다음 부품을 가공하고 조립합니다.

독일 만하임에 위치한 John Deere 공장의 설계 엔지니어들.

열 전환 밸브는 기계 가공 또는 인베스트먼트 주조 금속과 동일한 필수 파이프 품질을 보장하기 위해 엄격한 테스트를 거쳤습니다. 부품의 현장 테스트도 성공적이었습니다.

"그래서 우리는 재료 특성과 기타 요구 사항을 충족하기 위해 이 부품을 어떻게 제조할지 결정해야 했던 시점이었습니다."라고 이 부품에 대한 빡빡한 마감 기한, 툴링 비용이 얼마나 드는지 고려해야 했던 Scheff는 말합니다. 그리고 부품이 조립 작업흐름에 어떻게 들어맞을지.

"그리고 그때 우리는 이 3D 프린팅 부품이 테스트에서 작동하고 적층 제조가 비용 효율적이라면 생산에서도 작동할 것이라고 결정했습니다."라고 Scheff는 말합니다.

최종 생산 부품에 사용되는 것과 동일한 재료와 방법으로 프로토타입을 제작하면 엔지니어는 성능을 더욱 확신할 수 있습니다. John Deere의 글로벌 디지털 엔지니어링 관리자인 Jochen Müller는 "우리는 다른 금속 3D 프린팅 프로세스보다 훨씬 빠르기 때문에 HP의 금속 제트 프로세스를 선택했습니다."라고 덧붙였습니다. "우리는 보다 효율적이고 안정적이며 지속 가능한 장비를 제공할 수 있는 기회를 찾고 있으며 HP는 이를 위한 완벽한 솔루션을 제공했습니다."