BMW Group con “Live Wire ” para la producción innovadora de componentes de vehículos en el proceso WAAM

 BMW Group con “Live Wire” para la producción innovadora de componentes de vehículos en el proceso WAAM que permite componentes metálicos con una relación óptima entre rigidez y peso

 En el Campus de Fabricación Aditiva de Oberschleißheim, el Grupo BMW tiene un “Live Wire” para una innovación, Proceso de producción aditivo de componentes y herramientas metálicas para vehículos. En la fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM), un alambre hecho de aluminio o similar se funde usando un arco. Luego un robot controlado por software coloca una gran cantidad de cordones de soldadura uno encima del otro con precisión, hasta terminar el componente completo. Porque el La presión significa que capa por capa no hay necesidad de prestar atención. a la desmoldeabilidad, estructuras huecas con una relación óptima entre la rigidez y el peso son posibles. Esto significa que los componentes pueden Ser más ligero y rígido que las piezas de fundición a presión comparables actualmente. fabricados en producción en serie. También se pueden producir más sostenible gracias a menores necesidades energéticas y menos material desperdiciar. En el futuro, el plan es utilizar componentes fabricados con el proceso WAAM en vehículos de producción del Grupo BMW.

El proceso WAAM es especialmente adecuado para componentes grandes

La gran anchura y altura de una sola costura de soldadura significa que Con WAAM se pueden producir componentes muy rápidamente. A diferencia de a la fusión por rayo láser, que ya se utiliza en prototipos y pequeños WAAM, producido en serie en el Grupo BMW, es especialmente adecuado para componentes más grandes. Los espesores de pared típicos se adaptan bien a componentes en las áreas de carrocería, transmisión y chasis. Sin embargo, herramientas y También se pueden fabricar dispositivos mediante este proceso de alta tecnología, que También se utiliza en la industria de la aviación.

Desarrollo en el Campus de Fabricación Aditiva

El Grupo BMW está probando este proceso en la Fabricación Aditiva Campus en Oberschleißheim, donde han agrupado la producción, investigación y formación en este ámbito bajo un mismo techo. Con más de 30 años de experiencia, la empresa es pionera en el área de aditivos fabricación, comúnmente conocida como impresión 3D. Los empleados del Grupo BMW tienen se ha centrado en el proceso WAAM, también conocido como soldadura por acumulación, desde 2015. Se ha instalado una célula WAAM para la producción de componentes de prueba. en uso allí desde 2021. Una de estas aplicaciones de ejemplo es una soporte del puntal de suspensión, que, en pruebas exhaustivas en la prueba banco, se compara con el componente de producción en serie fabricado De fundición a presión de aluminio. “En esta etapa temprana es Ya está claro que el proceso WAAM puede resultar en menores emisiones en el proceso de producción. El menor peso de los componentes, su Ventajosa relación de uso de materiales y la opción de utilizar energías renovables. La energía significa que los componentes se pueden producir de manera más eficiente”. dijo Jens Ertel, director de fabricación aditiva de BMW. La siguiente etapa de El desarrollo en el camino hacia la producción en serie consiste en probar componentes en el vehículo, que arrancará en un futuro previsible.

Las costuras de soldadura más anchas en el proceso WAAM significan que las superficies de Los componentes no son lisos, sino ligeramente ondulados y deben ser terminado en áreas críticas. Sin embargo, los ingenieros del Grupo BMW pudieron demostrar que los componentes WAAM se pueden utilizar para cargas elevadas, incluidas cargas cíclicas, incluso sin tratamiento posterior de la superficie. Optimizado Los parámetros del proceso son cruciales para garantizar la durabilidad directamente desde producción, por lo que la combinación del proceso de soldadura y la ruta robótica La planificación debe coordinarse de forma óptima. 

BMW Group con “Live ” para la producción innovadora de componentes de vehículos en el proceso WAAM

 

Configuración con diseño generativo y algoritmos.

Para hacer un uso óptimo de los componentes producidos en el proceso WAAM, la combinación del proceso de fabricación y una nueva general El diseño de componentes es primordial. Con este fin, el Grupo BMW continúa acelerar el uso del diseño generativo. Aquí, la computadora usa Algoritmos para diseñar componentes optimizados basados ​​en las necesidades específicas. requisitos. Estos algoritmos se desarrollan en estrecha colaboración. con equipos interdisciplinarios y están en parte inspirados en la evolución procesos en la naturaleza. Al igual que con las estructuras biónicas, el primer paso es Utilice sólo el material que realmente se requiere para la topología de el componente, y durante el ajuste fino en el segundo paso, el El componente se refuerza sólo cuando es necesario. Esto finalmente resulta en componentes más ligeros y rígidos así como mayor eficiencia y Mejora de la dinámica del vehículo.

“Es impresionante ver cómo la tecnología WAAM se ha desarrollado desde investigación para convertirse en una herramienta flexible no solo para componentes de prueba sino también También componentes de producción en serie. El uso del diseño generativo. Los métodos nos permiten hacer pleno uso de la libertad de diseño y, por tanto, de la potencial de la tecnología. Eso era impensable hace sólo unos años. hace”, dijo Karol Virsik, Jefe de Investigación de Vehículos del Grupo BMW.

Los procesos de producción pueden complementarse entre sí.

Los diferentes procesos de producción de aditivos no están necesariamente en competencia entre sí, sino que deberían ser vistos como complementario. Por ejemplo, la fusión del rayo láser seguirá siendo más ventajoso que el proceso WAAM cuando se trata de la más alta nivel de resolución de detalle. En cuanto al tamaño posible del componente y la tasa de deposición, sin embargo, el aditivo de arco de alambre La fabricación es superior. El Grupo BMW está planeando inicialmente producción centralizada de componentes WAAM en Oberschleißheim, en el futuro, la producción en otros lugares y el uso de la tecnología por proveedores también es posible. Además, incluso sería concebible producir componentes individuales directamente en la línea de montaje usando este proceso y fabricar diferentes piezas sin nuevas herramientas, simplemente cambiando el software. La sostenibilidad también se puede mejorar aún más aumentando el uso de metales reciclados. 

 

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