Господин Йилмазли, на предприятии EMAGeldec Вы являетесь инженером-разработчиком по аддитивным технологиям. В чем именно заключаются Ваши задачи?
В целом я отвечаю за внедрение этой новой технологии на нашем предприятии, а также за адаптацию разработки индукторов к возможностям аддитивного производства. Раньше при конструировании индукторов нужно было учитывать не только конструкцию нагреваемой детали, но и учитывать ограничения в процессе их изготовления. На сегодня эти ограничения уже отсутствуют, и мы можем быть в конструировании гораздо свободнее, что открывает перед нами совершенно новые возможности. И вот как раз за изучение этих возможностей я и отвечаю. Для оптимизации конструирования индукторов я использую числовые расчеты. Кроме того я сам оптимизирую технологические процессы аддитивного производства.
Почему на EMAGeldec пошли по пути самостоятельного изготовления индукторов? Не было бы проще и дешевле после конструирования поручать изготовление самих индукторов субподрядчику?
Для нас здесь в Дорнштеттене важно не только понимать всю технологическую цепочку, но и полностью контролировать ее. Это, конечно, связано и с традициями, ведь все здесь начиналось именно с производства индукторов. В настоящее же время предприятие EMAG eldec является известным изготовителем генераторной техники, установок для индукционной закалки и соответствующих индукторов. Мы сами производим и обрабатывающие установки и инструменты, в этом деле просто необходимо контролировать всю технологическую цепочку, ведь по большому счету только благодаря этому можно оставаться в числе лидеров. Но вне зависимости от следования этой философии, непосредственная работа с технологиями аддитивного производства обеспечивает чрезвычайно высокий потенциал обучения и, в результате, также высокий потенциал создания добавочной стоимости. Только когда знаешь все возможности определенной технологии, их можно использовать в полной мере, поэтому опыт, который мы приобретаем в процессе производства, применяется и непосредственно в конструировании. Кроме того, собственное производство обеспечивает быстрое реагирование и, прежде всего, оптимизацию затрат на изготовление.
Какую технологию аддитивного производства Вы используете и почему именно ее?
В общем и целом известно две наиболее часто используемые технологии изготовления индукторов методами аддитивного производства. Electron Beam Melting (электронно-лучевая плавка), коротко EBM, и Selective Laser Melting (выборочное лазерное плавление), коротко SLM. В связи с лучшей степенью детализации, стабильностью процесса и более высокой надежностью мы делаем ставку на SLM. Именно в связи с указанными факторами технология SLM все чаще используется в производстве индукторов. Сейчас для этой технологии используются медные сплавы. Они имеют несколько меньшую по сравнению с чистой медью электрическую проводимость, но являются гораздо более прочными. Согласно уже полученному опыту практического использования, индукторы, изготовленные по технологии SLM, за счет этого отличаются намного большим сроком службы. На рынке переработка чистой меди как раз является важным трендом. Она обеспечивает максимальную электропроводимость, но также и ухудшенные механические свойства. Кроме того, для чистой меди необходим зеленый лазер, который пока еще является очень дорогим. Очень интересно, как ситуация будет меняться в будущем. Мы следим за всеми этими тенденциями, чтобы при производстве наших индукторов получить максимум качества из технологии аддитивного производства.
Как можно себе представить такой процесс изготовления?
В целом все начинается с конструирования индукторов, которые сначала подгоняются к нужному результату нагревания соответствующей детали. Затем следует оптимизация охлаждения контура, в ходе которой производится числовой расчет для достижения идеального протекания охлаждающей жидкости. На данном этапе мы в полной мере используем свободу конструирования, предоставляемую этой новой технологией. Все это в значительной степени способствует увеличению срока службы индукторов, изготовленных с использованием технологий аддитивного производства. После завершения этого этапа конструирования производится адаптация к технологии изготовления. На этом этапе, например, производится правильное ориентирование «выращиваемой» детали в рабочей зоне установки и выполняется планирование опорных структур, необходимых для изготовления контуров по технологии SLM. Затем начинается собственно процесс изготовления, который, как правило, занимает от 8 до 16 часов, что зависит от объема работ. Когда индукторы готовы, удаляются опорные структуры, а сами контуры подвергаются термической обработке. За счет этого обеспечивается не только улучшенное качество поверхности, но и максимальная электрическая проводимость материала. После этого контур припаивается к ножке. Но прежде чем индукторы покинут нашу компанию, производится контроль качества с помощью трехмерной измерительной машины, чтобы обеспечить точность размеров. После успешного прохождения контроля они передаются на отправку клиентам вместе с соответствующим протоколом измерений и в специальном кофре. Так мы обеспечиваем сохранение точности размеров, в том числе и во время перевозки.
Технология выглядит очень прогрессивной. Означает ли это, что в будущем все индукторы будут изготавливаться только так?
О, нет. Благодаря аддитивному производству мы получили возможность повысить технологическую гибкость, и можем изготавливать значительную часть индукторов с более высокой рентабельностью и степенью воспроизводимости. Но в настоящее время при производстве особенно крупных индукторов, например, использующихся при пайке короткозамыкающих колец, более экономичным является ручное изготовление. Однако аддитивное производство и не должно быть единственно возможным вариантом, оно просто должно расширять наши возможности. Речь идет, прежде всего, о том, чтобы исследовать границы возможностей процесса индукционного нагрева, особенно в части, касающейся особых геометрических форм индукторов, которые могут быть или очень сложными или, например, очень малогабаритными. Это граничные области использования индукционного нагрева, которые мы хотели бы освоить с помощью новой технологии изготовления индукторов.
Господин Йилмазли, спасибо за интересную беседу.