Di Kampus Manufaktur Aditif di Oberschleißheim, BMW Group sedang menguji coba manufaktur aditif busur kawat (WAAM), di mana kawat yang terbuat dari aluminium atau sejenisnya dilebur menggunakan busur. Kemudian robot yang dikendalikan perangkat lunak menempatkan sejumlah besar lapisan las di atas satu sama lain dengan presisi, hingga komponen lengkap selesai dibuat.
Karena tekanan berarti lapisan demi lapisan tidak perlu memperhatikan kemampuan demouldabilitas, struktur berongga dengan rasio optimal antara kekakuan dan berat dapat dilakukan.
Artinya, komponen tersebut bisa lebih ringan dan lebih kaku dibandingkan komponen die-cast serupa yang saat ini diproduksi dalam produksi seri. Bahan-bahan tersebut juga dapat diproduksi secara lebih berkelanjutan berkat kebutuhan energi yang lebih rendah dan limbah material yang lebih sedikit. Kedepannya, rencananya akan menggunakan komponen yang diproduksi menggunakan proses WAAM pada kendaraan produksi BMW Group.
Lebar dan tinggi satu lapisan las yang besar berarti komponen dapat diproduksi dengan sangat cepat menggunakan WAAM. Berbeda dengan peleburan sinar laser, yang sudah digunakan dalam prototipe dan produksi seri kecil di BMW Group, WAAM sangat cocok untuk komponen yang lebih besar. Ketebalan dinding yang khas sangat cocok untuk komponen di area bodi, penggerak, dan sasis. Namun, perkakas dan perangkat juga dapat diproduksi menggunakan proses berteknologi tinggi ini, yang juga digunakan dalam industri penerbangan.
Karyawan BMW Group telah berfokus pada proses WAAM, yang juga dikenal sebagai pengelasan build-up, sejak tahun 2015. Sel WAAM untuk produksi komponen uji telah digunakan di Kampus Manufaktur Aditif sejak tahun 2021. Salah satu contoh penerapannya adalah a penyangga penyangga suspensi, yang, dalam pengujian ekstensif di bangku pengujian, dibandingkan dengan komponen produksi seri yang terbuat dari die-casting bertekanan aluminium.
Pada tahap awal ini sudah terlihat jelas bahwa proses WAAM dapat menghasilkan emisi yang lebih rendah pada proses produksi. Bobot komponen yang lebih rendah, rasio penggunaan bahan yang menguntungkan, dan pilihan untuk menggunakan energi terbarukan berarti komponen dapat diproduksi dengan lebih efisien.
—Jens Ertel, Kepala Manufaktur Aditif BMW
Tahap pengembangan selanjutnya menuju produksi seri adalah pengujian komponen pada kendaraan, yang akan dimulai dalam waktu dekat.
Lapisan las yang lebih lebar pada proses WAAM berarti permukaan komponen tidak mulus, melainkan sedikit bergelombang dan harus diselesaikan pada area kritis. Namun, para insinyur BMW Group mampu menunjukkan bahwa komponen WAAM dapat digunakan untuk beban tinggi, termasuk beban siklik, bahkan tanpa perawatan permukaan pasca.
Parameter proses yang dioptimalkan sangat penting untuk memastikan ketahanan langsung dari produksi, sehingga kombinasi proses pengelasan dan perencanaan jalur robot harus dikoordinasikan secara optimal.
Untuk mengoptimalkan penggunaan komponen yang diproduksi dalam proses WAAM, kombinasi proses manufaktur dan desain komponen baru secara umum adalah hal yang terpenting. Untuk itu, BMW Group terus mempercepat penggunaan desain generatif. Di sini, komputer menggunakan algoritme untuk merancang komponen yang dioptimalkan berdasarkan kebutuhan spesifik.
Algoritme ini dikembangkan melalui kolaborasi erat dengan tim lintas disiplin dan sebagian terinspirasi oleh proses evolusi di alam. Seperti halnya struktur bionik, langkah pertama adalah hanya menggunakan material yang benar-benar diperlukan untuk topologi komponen, dan selama penyempurnaan pada langkah kedua, komponen diperkuat hanya jika diperlukan. Hal ini pada akhirnya menghasilkan komponen yang lebih ringan dan kaku serta efisiensi yang lebih besar dan dinamika kendaraan yang lebih baik.
Proses produksi bahan tambahan yang berbeda tidak harus bersaing satu sama lain, melainkan harus dipandang sebagai proses yang saling melengkapi. Misalnya, peleburan sinar laser akan tetap lebih menguntungkan dibandingkan proses WAAM dalam hal resolusi detail tingkat tertinggi. Namun, dalam hal kemungkinan ukuran komponen dan laju deposisi, manufaktur aditif busur kawat lebih unggul.
BMW Group awalnya merencanakan produksi komponen WAAM terpusat di Oberschleißheim, di masa depan, produksi di lokasi lain dan penggunaan teknologi oleh pemasok juga dimungkinkan. Lebih jauh lagi, bahkan dimungkinkan untuk memproduksi masing-masing komponen secara langsung di jalur perakitan menggunakan proses ini dan memproduksi komponen-komponen yang berbeda tanpa alat baru, cukup dengan mengubah perangkat lunak. Keberlanjutan juga dapat lebih ditingkatkan dengan meningkatkan penggunaan logam daur ulang.
Sumber dari Kongres Mobil Hijau
Penafian: Informasi yang diuraikan di atas disediakan oleh greencarcongress.com secara independen dari Chovm.com. Chovm.com tidak membuat pernyataan dan jaminan mengenai kualitas dan keandalan penjual dan produk.
