BMW Biến Chất Thải In 3D Thành Tài Sản Sản Xuất, Thúc Đẩy Sản Xuất Tuần Hoàn
Tập đoàn BMW, nhà sản xuất ô tô toàn cầu, đang thúc đẩy các mục tiêu kinh tế tuần hoàn bằng cách tái sử dụng chất thải từ các quy trình sản xuất bồi đắp. Tại Cơ sở Sản xuất Bồi đắp ở Oberschleißheim, Đức, và các cơ sở khác trên toàn thế giới, bột in 3D và các linh kiện đã qua sử dụng được tái chế thành sợi in cho quy trình Chế tạo Sợi nóng chảy (FFF) và hạt in cho quy trình Chế tạo Hạt nóng chảy (FGF), cho phép tạo ra các công cụ và bộ phận mới.
“Tôi đã tham gia vào dự án này ngay từ những ngày đầu và tôi rất vui mừng khi thấy chúng tôi đã tiến xa đến mức nào - từ những ý tưởng và nỗ lực ban đầu ở giai đoạn khởi nghiệp cho đến nay có thể sản xuất số lượng lớn các linh kiện cực kỳ bền chắc từ sợi in tái chế tại bất kỳ địa điểm sản xuất nào của Tập đoàn BMW. Việc sử dụng bột in thải và các linh kiện in 3D bị loại bỏ là một yếu tố quan trọng của một nền kinh tế tuần hoàn hiệu quả và thiết thực”, Paul Victor Osswald, Giám đốc dự án Tiền phát triển Phi kim loại, cho biết.
Sợi in và hạt in tái chế. Ảnh qua BMW.
Nguồn gốc và Phát triển
Sáng kiến này bắt đầu vào năm 2018 với dự án “bottleUP”, một phần của chương trình Tăng tốc Khởi nghiệp của BMW, ban đầu tập trung vào việc chuyển đổi chai PET tái chế thành vật liệu in 3D. Đến năm 2019, các nỗ lực đã chuyển sang tái sử dụng chất thải công nghiệp nội bộ để tạo ra sợi nhựa tái chế. Các thành phần chức năng đầu tiên được in từ sợi nhựa này—chẳng hạn như giá đỡ và dụng cụ hỗ trợ sản xuất—đã được sản xuất vào năm 2021. Hiện tại, Cơ sở tại Oberschleißheim xử lý tới 12 tấn bột thải hàng năm thành sợi nhựa và hạt nhựa, sau đó được sử dụng để sản xuất các công cụ giúp cải thiện hiệu quả vận hành, giảm chi phí và nâng cao công thái học tại nơi làm việc.
Để đảm bảo chất lượng đồng đều trên khắp các cơ sở, Cơ sở Sản xuất Bồi đắp cung cấp hỗ trợ toàn diện, bao gồm cung cấp vật liệu tái chế, xác thực các thông số in và khuyến nghị về máy in. Phương pháp tiếp cận chuẩn hóa này cho phép các nhà máy áp dụng công nghệ in 3D một cách nhanh chóng và hiệu quả. Ngoài ra, Cơ sở còn cung cấp các chương trình đào tạo mở rộng bao gồm các kỹ thuật sản xuất bồi đắp cơ bản và nâng cao. Điều này thúc đẩy mạng lưới kiến thức hợp tác giữa các nhà máy của BMW, với cơ sở in 3D tiếp theo tại nhà máy Debrecen ở Hungary sẽ được hưởng lợi từ chuyên môn này.
Máy in 3D được sử dụng để tái chế vật liệu. Ảnh qua BMW.
Lợi ích và Câu chuyện Thành công trong Sản xuất
Mạng lưới in 3D phi tập trung của BMW cho phép sản xuất linh kiện nội bộ nhanh chóng, thường giao hàng trong vòng vài giờ. Sự linh hoạt này giúp giảm thời gian chết và khuyến khích sự đổi mới ở cấp độ sản xuất.
Tại nhà máy Munich của Tập đoàn BMW, một linh kiện in 3D hiện đang được sử dụng trong quá trình lắp ráp khung gầm với thân xe. Linh kiện này tạm thời giữ cần lái ở vị trí chính xác, dẫn hướng an toàn qua khe hở thân xe và ngăn ngừa mọi va chạm. Linh kiện tái sử dụng được lắp đặt ngay trước khi lắp ráp và được tháo ra sau đó.
Công nhân in bằng phế liệu in 3D tái chế. Ảnh qua BMW.
Trong khi đó, tại cơ sở BMW Motorrad ở Berlin, các bệ đỡ in 3D hỗ trợ việc áp dụng các chi tiết trang trí vào các tấm ốp trang trí xe máy. Những bệ đỡ này được thiết kế riêng để vừa khít với các tấm ốp và có tính năng khóa để giữ chặt các bộ phận tại chỗ, ngăn ngừa bất kỳ chuyển động nào trong quá trình trang trí.
Tại nhà máy Dingolfing, Đức, các công nhân đã tự tạo ra các dụng cụ hỗ trợ lắp ráp in 3D để tránh bị thất lạc ốc vít trong quá trình lắp ráp xe. Họ đã phát triển một giá đỡ ốc vít từ tính gắn vào tua vít không dây, cho phép mang theo ốc vít một cách an toàn và thuận tiện.
Nỗ lực Tái chế trong Sản xuất Bồi đắp
Ngoài các sáng kiến của Tập đoàn BMW, ngành sản xuất bồi đắp đang đạt được những tiến bộ đáng kể nhằm thúc đẩy tính bền vững và tái chế vật liệu. Vào tháng 2, America Makes và Trung tâm Quốc gia về Sản xuất và Gia công Quốc phòng đã công bố những đơn vị chiến thắng trong vòng gọi vốn 2,1 triệu đô la, bao gồm sáu lĩnh vực nghiên cứu chính. Trong số này, ASTM International, một tổ chức tiêu chuẩn toàn cầu, sẽ dẫn đầu một dự án trị giá 600.000 đô la về Phân tích Tính bền vững và Lợi ích Môi trường của AM.
Dự án này sẽ tập trung vào việc phát triển các phương pháp tái sử dụng và tái chế vật liệu AM. Dự án sẽ khám phá các chiến lược thu hồi vật liệu, đánh giá vòng đời và các khuôn khổ để giúp các nhà sản xuất áp dụng các biện pháp thân thiện với môi trường mà không ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc độ tin cậy của bộ phận. Nghiên cứu sẽ được xây dựng dựa trên chuyên môn của ASTM về các tiêu chuẩn AM, chứng nhận, chứng nhận và tính bền vững, đảm bảo rằng những phát hiện này đóng góp vào các thông lệ tốt nhất và hướng dẫn quy định trong toàn ngành.
Năm 2024, AMAZEMET, một công ty có trụ sở tại Warsaw, đã ra mắt hệ thống phun bột Powder2Powder (P2P) tại Formnext 2024. Hệ thống này cung cấp một giải pháp linh hoạt để tái chế bột kim loại và sản xuất bột tiền hợp kim tùy chỉnh trực tiếp từ nguyên liệu bột hiện có, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong sản xuất bột kim loại bền vững cho ngành công nghiệp in 3D.
