Timken Ar-Ge: Katmanlı Üretimde İlerleme

Yaygın olarak 3D baskı olarak adlandırılan katmanlı üretim, başlangıçta prototip oluşturmayı hızlandırmak için geliştirilmiştir. Artık her büyük endüstride inovasyonu yönlendiren uygulanabilir bir üretim sürecidir. Katmanlı üretimle oluşturulan havacılık ve uzay endüstrisi bileşenleri daha hafif, verimli ve daha sürdürülebilir hava taşıtları ortaya çıkarır. Tıpta 3D yazdırma, daha iyi hasta sonuçları için özelleştirilmiş diz protezleri oluşturuyor.

Timken Ar-Ge mühendisleri şu anda müşterilerin gelişen teknik ve ticari ihtiyaçlarını karşılamalarına yardımcı olabilecek katmanlı üretim süreçleri geliştiriyor. Amaç, istenen ürün performansını elde ederken üretim verimliliğini artırmak ve tedarik zincirini kısaltmaktır.

Çalışmalarıyla teorik araştırmaları gerçek anlamda müşteri çözümlerine dönüştüren baş malzeme mühendisi Mangesh Pantawane, “Katmanlı üretim daha fazla tasarım özgürlüğü, hafifletmeye giden daha kolay bir yol ve daha verimli bir üretim döngüsü sunuyor” dedi. “Henüz çok yeni. İnovasyon için çok fazla alan var.”

Sankalp Kota ve Mangesh Pantawane, Timken Ar-Ge’sini malzeme bilimi, metalurji ve katmanlı üretim alanlarında ilerleten yeni nesil problem çözücülerdir. Ürün performansını ve üretilebilirliğini iyileştirmek için metalurji çalışmalarından tüm bilim camiasını bilgilendiren çığır açan nötron araştırmaları yürütmeye kadar inovasyonu ilerleten diğer Timken ekip üyeleriyle tanışın.

Yeni seviye çözümler için yeni nesil süreçler

Geleneksel üretim tesislerinde, taşlama gibi süreçler nihai ürünü oluşturmak için bir iş parçasından malzeme katmanlarını kaldırır. Katmanlı üretim bunun tam tersini yapar – bir 3D yazıcı, bir ürün oluşturmak için malzeme katmanlarını kademeli olarak oluşturur.

Şirket birkaç yıldır temel katmanlı üretim bilgisi oluşturmak için yatırım yaparken, Timken Ar-Ge uzmanlarından oluşan bir ekip şu anda çeşitli katmanlı üretim tekniklerinin, rekabetçi maliyetlerle istenen tasarımı elde edebilen çok çeşitli özel tasarım rulmanlar ve endüstriyel hareket çözümleri için malzeme ve süreç seçimlerini nasıl genişletebileceğini araştırıyor.

Çeşitli katmanlı üretim teknikleri olsa da, ekibin çabaları iki tekniğe odaklanıyor. Bunlardan ilki olan lazer toz yatağı füzyonu (L-PBF), üç boyutlu parçalar oluşturmak amacıyla metalik tozu katmanlar halinde eritmek için lazer kullanır. İkincisi olan doğrudan enerji atımı (DED) erimiş metali biriktirerek daha hızlı üretim yapılmasını sağlar.

Timken, şu anda test aşamasında olan 3D baskılı rulman bileşenlerini üretmek için her iki tekniği de kullandı. Sonuçlar, 3D baskılı elemanların rulman performansı üzerindeki etkisine ilişkin değerli bilgiler sağlayacaktır.

Pantawane sözlerine şöyle devam etti: “Araştırmamız şu ana kadar bileşenlerin 3D baskısını mümkün kılacak uygun bir alternatif çelik kalitesi belirledi.” “Aynı mekanik özellikleri sunuyorlar ve tedarik zinciri verimliliğini büyük ölçüde artırıyorlar.”

Ürün tasarımı için yeni bir sınır

Malzeme uzmanı Sankalp Kota, Timken’in katmanlı üretim araştırmalarına yaptığı yatırımın temelinde müşteri sorunlarını çözmenin yattığına inanıyor. Ulaşım, tıbbi cihazlar, endüstriyel ekipmanlar ve tüketici ürünlerinde hafifletme ve sürdürülebilirlik trendlerini ilerleten süreçler geliştirmek, çalışmaların ana itici güçlerinden biridir.

Örneğin, geleneksel yöntemlerle üretilen havacılık ve uzay endüstrisi bileşenleri çoğunlukla yoğun metal yapılardan yapılmaktadır. Yoğunluk, malzemenin nasıl çıkarıldığına ilişkin üretim süreci kısıtlamalarının sonucudur; yük taşıması gerektiği için değil.

3D baskı, ürün tasarımcılarının katmanlı üretimi akıllarında tutarak işe başlamalarını sağlar. Üretim sınırlamalarından ziyade uygulama ihtiyaçlarına göre bir bileşenin iç yapısını yeniden gözden geçirebilirler. Mühendisler, bilgisayar algoritmalarını kullanarak, ürün performansını sağlamak için ne kadar metal eklenmesi gerektiğini ve hangi tasarımda eklenmesi gerektiğini belirleyebilirler.

Kota, “Artık orijinal bileşenin ağırlığının önemli bir kısmını ortadan kaldırmış oldunuz,” dedi. “Havacılıkta tasarruf edilen her bir gram, bir uçağın işletilmesi için büyük maliyet düşüşleri anlamına geliyor. Ve sürdürülebilirlik için çok daha az malzeme kullanılarak üretiliyor.”

Müşterileri çözümlere tam zamanında ulaştırma

Katmanlı üretim, müşterilerin Timken’in daha geniş portföyünden son derece önemli ancak düşük hacimli çözümler tedarik etmesini de kolaylaştırabilir. Ar-Ge ekibinin çalışmalarının çoğu, bilyalı vidalar, rot başları ve endüstriyel zincir gibi temel endüstriyel hareket çözümlerine 3D baskı uygulama olasılığını araştırdı.

Kota, “Bazı müşteriler bir ürünü üç ayda veya yılda bir kez sipariş edebilir, ancak bu ürün yine de operasyonları için kritik öneme sahiptir” dedi. “3D baskı, tedarikçilerin tam olarak ihtiyaç duyulan sayıda bileşen üretmek için çok daha çabuk bir şekilde hızlanmasına olanak tanıyor, envanter veya takım gerekmiyor.”

Bugün Kota ve Pantawane, rulman üretimine özgü tamamen yeni 3D baskı yöntemlerini geliştirmek için Timken Ar-Ge, üretim ve tedarik zincirinin diğer alanlarıyla işbirliği içinde çalışmaya devam ediyor. Grup, geleneksel ısıl işlem süreçlerini katmanlı üretim ortamına dönüştürme seçeneklerini araştırıyor.

Kota, “Timken’e özel fikri mülkiyet geliştirmek için çalışıyoruz,” dedi. “Müşterilerimiz için rekabet avantajları sağlayacaktır.”

Müşteri odaklı Timken inovasyonu, dünya standartlarındaki Timken Ar-Ge laboratuvarlarımızda yürütülen girişimler tarafından bilgilendirilir. Şirketin ürün performansının modellenmesi ve tahmin edilmesinden yeni özel tasarım rulman çözümlerinin prototipinin oluşturulmasına kadar

Published: 2025/06/17