Как SLS решает задачи в Bendix Commercial Vehicle Systems LLC

Печать оснастки для испытаний и производственных приспособлений с помощью 3D-печати сэкономила почти четверть миллиона долларов в прошлом году для Bendix Commercial Vehicle Systems (Bendix). Компания из Эйвона, Огайо, является разработчиком и поставщиком первого уровня ведущих технологий активной безопасности, решений для управления энергопотреблением, а также систем зарядки и управления пневматическими тормозами для коммерческих транспортных средств и школьных автобусов по всей Северной Америке.

В этом году, стремясь превзойти эту цифру, Bendix полагается на свой парк 3D-принтеров. Однако, даже имея на вооружении 10 различных продвинутых систем 3D-печати, более трети их выпуска приходится на селективные лазерные спекающие (SLS) принтеры Formlabs Fuse Series. За первые десять месяцев 2025 года их принтеры Fuse 1+ 30W напечатали более 3235 деталей, значительно опередив принтеры Bambu и Stratasys.

«Экосистема Fuse отличная. Нам нравится Sift, а Fuse Blast — это отмеченная наградами машина. Ценовая точка Fuse — это выигрыш. Должно быть, она мне нравится, потому что я продолжаю продвигать её каждый раз, когда мы обсуждаем аддитивное производство в Bendix».
Марк Матко, Bendix, отдел перспективных разработок и аддитивных технологий

*Марк Матко ведет детальный учет производительности каждого из своих процессов 3D-печати. По состоянию на 2025 год (по ноябрь включительно) он напечатал более 3235 деталей на своем SLS-принтере серии Fuse, больше, чем на настольном Stratasys FDM, настольном SLA или настольном FDM, и все это при сохранении низких затрат.*

При почти трех миллионах зарегистрированных в США коммерческих седельных тягачах, каждый из которых в среднем проезжает 45 000 миль в год, Bendix нуждается в том, чтобы их системы были expertly изготовлены, надежны и легко отслеживаемы, вплоть до последней стальной шпильки. Хотя внедрение 3D-печати может быть затруднительным при таком уровне контроля, Bendix работает над созданием системы отслеживания на основе ИИ для 3D-печати в различных отделах, которая послужит моделью для любого производителя, желающего расширить аддитивное производство. Модель ИИ будет использовать скрупулезно детализированные записи, которые Матко вел по 3D-печати для команды перспективных разработок и аддитивных технологий.

Начиная с высокоэффективной оснастки для испытаний и производственных приспособлений, Матко и инженерная команда Bendix смогли улучшить процессы, ускорить сроки разработки и снизить затраты по всей компании.

Проблемы аддитивного производства в коммерческом автомобилестроении

*Bendix напечатала более 3200 деталей на своем принтере Fuse 1+ 30W в 2025 году (по ноябрь включительно), опередив даже свои высокопроизводительные FDM-принтеры.*

Матко извлекает детали из Fuse Blast, что значительно сократило время ручной постобработки SLS-деталей, упростив обработку объемных заказов.

3D-печать для коммерческого автомобилестроения не нова, но ее почти всегда относят к сфере отделов НИОКР и команд, занимающихся итерационным прототипированием. Чтобы сделать ее готовой к производству технологией, которая будет поставлять детали на дороги или на заводские цеха, каждый производитель должен разработать системы отслеживания, чтобы каждый напечатанный компонент имел такую же прослеживаемость, как и любая металлическая пружина или литая деталь.

«Проблемы, которые у нас все еще есть, заключаются в том, что если мы производим аддитивно, мы должны обеспечить прослеживаемость до принтера и места внутри этого принтера», — говорит Матко.

Для деталей, которые помогают обеспечивать безопасность грузовиков весом 80 000 фунтов, едущих по автомагистралям между штатами, такая прослеживаемость может помочь спасти жизни. Но создание автоматизированной системы подобной требует времени. Хотя у Матко есть трехлетние данные о стоимости детали, производительности принтера, экономии и улучшении эффективности, предстоит сделать еще больше. Чтобы вывести конечные компоненты на дороги, потребуется доказать целесообразность их использования с помощью производственных приспособлений, прототипов, макетов и многого другого.

*Это крепление камеры было разработано как часть полностью напечатанной на 3D-принтере роботизированной установки на сборочном цехе, пока изготавливалась алюминиевая оснастка. Камера визуально измеряет детали, поступающие в сборочную ячейку демпфера двигателя, чтобы сообщить роботизированной руке, какой размер захвата использовать при перемещении деталей.*

«Все, что мы хотим напечатать аддитивно, мы тестируем в течение нескольких месяцев для любой детали. Мы производим продукцию, связанную с безопасностью, поэтому мы не можем допустить никаких отказов; это самая большая проблема аддитивного производства», — говорит Матко.

Но до того, как конечные продукты, напечатанные на 3D-принтере, будут одобрены, Матко обосновывает их использование с помощью ряда эффективных и рентабельных SLS-печатных приспособлений, кондукторов, инструментов для установки на робот и других производственных вспомогательных средств, которые делают производство более быстрым и стабильным.

Напечатанные на 3D-принтере вспомогательные средства производства в Bendix CVS

Для производителя, который выпускает такие сложные сборки и для ряда конечных коммерческих транспортных средств, вспомогательные средства производства и инструменты для их изготовления должны быть универсальными. У Матко есть парк различных 3D-принтеров, каждый со своими сильными сторонами. Однако почти в половине случаев он обращается к SLS из-за его возможностей для создания функциональных деталей, которые могут выдерживать требования rigorous testing.

«Мы можем подавать давление воздуха на SLS-детали, мы можем нарезать резьбу в SLS-деталях. Мы можем делать много мелких деталей или более крупные детали с неограниченной геометрией и получать их быстро, без грязной постобработки».
Марк Матко, Bendix, отдел перспективных разработок и аддитивных технологий

Матко печатает на серии Fuse почти каждый день. Вот некоторые из недавних проектов, в которых SLS позволила значительно сэкономить средства Bendix или оптимизировать их производственный процесс, облегчив жизнь операторам, сократив время простоя или заменив сломанную деталь.

---

Верхняя крышка контроллера

Верхняя крышка контроллера (производство 1000 штук в год)

• Предыстория: Решение проблемы устаревания компонентов OEM

Производство этой детали методом SLS может снизить цену детали на целых 40% по сравнению с традиционными методами, такими как литье под давлением.

Верхняя крышка контроллера закрывает электронную систему, которая управляет непрерывной подачей воздуха в коммерческих транспортных средствах. Ранее она отливалась вместе с клапаном как единое целое, но была очень дорогой в производстве малыми партиями. Поскольку коммерческая автомобильная промышленность требует этот компонент, 3D-печать является более рентабельным решением.

Хотя объемы невелики, эта деталь нужна как OEM-клиентам, так и клиентам на рынке запчастей, что делает ее очень прибыльным компонентом. «Это на самом деле одно из наших действий в связи с устареванием, что является большой причиной для использования 3D-печати. Мы не хотим переделывать оснастку для этих деталей, потому что их производят малыми партиями. Мы можем печатать 1000 штук в год и больше не нести затрат на оснастку, даже когда вносятся изменения в деталь», — говорит Матко.

---

Крепление камеры

Крепление камеры

Эта многокомпонентная сборка удерживает камеру ИИ, используемую на роботизированной сборочной станции для демпферов двигателя. Раньше демпферы собирались вручную, но теперь их собирает полностью автоматизированная роботизированная рука. Камера ИИ измеряет каждый компонент, чтобы сообщить ячейке, какой размер захвата использовать.

Во время программирования и настройки ячейки Матко напечатал каждое приспособление, крепление, кронштейн и захват на серии Fuse. Крепление камеры было изготовлено с натяжной посадкой на каждом стыке, так что его можно собрать с помощью молотка, и оно будет надежно держаться — оно крепится к камере стальными болтами.

«Мы смогли протестировать и запрограммировать роботизированную ячейку, не дожидаясь алюминиевой оснастки — все было напечатано на Fuse, и мы могли делать несколько итераций каждой детали без задержек, экономя при этом много денег на механической обработке», — говорит Матко.

---

Корпус и крышка

Корпус и крышка (производство 1000 штук)

Эта двухкомпонентная деталь позволяет припаять разъем к печатной плате, а затем установить его как единый блок. Между двумя половинками есть уплотнение, и верхняя часть защелкивается в положении.

До 3D-печати Bendix производила литье вокруг печатной платы, заливая пластик вокруг детали после ее сборки.

«Хотя деталь не подвергается воздействию окружающей среды, теперь она практически водонепроницаема. Двухкомпонентный корпус из SLS плавно соединяется, так что вы можете извлечь компоненты, если это необходимо, в отличие от литого пластика», — говорит Матко.

---

Тестер стояночного клапана

*Тестер стояночного клапана: Bendix Mv -3 Dash Valve*

Это изделие включено в общее испытательное приспособление для определения срока службы. В этом тестере стояночного клапана аппаратные средства циклически нажимают кнопки — как это делал бы водитель в течение нескольких лет.

До 3D-печати Bendix использовала фрезерованные алюминиевые детали, которые преждевременно изнашивали кнопки. Алюминиевые детали тестера были более долговечными, чем кнопки, что вынуждало Bendix заменять кнопки до того, как будет достигнут фактический предел их срока службы.

«С SLS-детали из нейлона мы можем напечатать 20 деталей на Fuse и заменять их по мере необходимости, поскольку мы все еще находимся в стадии испытания жизненного цикла, и приспособление принимает на себя износ, а не тестируемая деталь», — говорит Матко.

---

Электрическая крышка

Электрическая крышка для технического обслуживания электрогрузовика

При работе с электрическим седельным тягачом операторам необходимо отключать электропитание из соображений безопасности. Хотя производитель этих электрических вилок продает крышки, подрядчик может забыть их принести, и никакие работы не могут быть выполнены, пока вилка не будет закрыта. Вместо того чтобы ждать шесть часов замену, Матко напечатал замену на Fuse за 90 минут, что позволило начать работу.

---

Модель электрического компрессора

Демонстрационная деталь электрического компрессора

Эта демонстрационная деталь (сверху) представляет собой уменьшенную в пять раз копию электрического компрессора, который производит и продает Bendix. Демонстрационная деталь, хотя ее длина всего около пяти дюймов, имеет стяжку, которая действительно вращается.

«Возможность напечатать что-то с такой детализацией, не требующее большого количества постобработки, была огромным плюсом для выставок и визитов клиентов. 3D-модель позволяет нам показать, как мы спроектировали реальный компонент, без необходимости извлекать весь компрессор», — говорит Матко.

---

Цена на материал указана без учета оптовой скидки. Свяжитесь с продажами для получения дополнительной информации.

Следующие шаги Bendix в области аддитивного производства

Эта электрическая крышка, используемая для технического обслуживания электрического грузовика Bendix, была быстро напечатана на серии Fuse и позволила команде технического обслуживания и ремонта immediately завершить свою работу, вместо того чтобы ехать часами за деталью, предоставленной производителем.

Вспомогательные средства производства, прототипы и выставочные образцы — это то, что Bendix печатает годами. Прежде чем перейти к конечному производству, компания ставит целью стать экспертом в области аддитивного производства. Bendix является частью немецкой компании Knorr-Bremse из Мюнхена. Германия — страна, которая годами лидирует в мире в области инноваций в 3D-печати, особенно в автомобильной промышленности. «Нами владеет немецкая компания, которая поддерживает использование аддитивного производства. Конечная цель — достичь состояния, когда мы сможем начать внедрять конечное производство с помощью 3D-печати. Мы сейчас как раз находимся на том этапе, когда технология и химические процессы начинают соответствовать требованиям автомобильной промышленности, и использование этого благоприятно позиционирует нас в отрасли», — говорит Матко.

Дела идут хорошо — скрупулезный учет Матко помог обосновать преимущества по всей компании. 3D-печать теперь признается альтернативой традиционному производству для некоторых деталей и, для других деталей, способом улучшения процессов.

«Наш следующий шаг — аддитивное производство для серийного выпуска. Мы пытаемся определить, какие детали мы можем производить аддитивными методами. Вероятно, есть 10 000 деталей, которые имеют потенциал, и, возможно, 10% из них в конечном итоге будут производиться с помощью 3D-печати. Наша организация по передовому производству возглавляет кросс-функциональную команду, оценивающую варианты перехода от разработки продукта к производству. Это включает в себя имитационное моделирование, использование установленных отраслевых стандартов США и других стран, а также ИИ для определения того, какие компоненты соответствуют желаемым критериям для производства».

Чтобы узнать больше о SLS 3D-печати для вспомогательных средств производства или конечного производства, посетите наш сайт. Чтобы самостоятельно протестировать порошок Nylon 12, запросите бесплатный образец SLS 3D-печати.