W latach osiemdziesiątych ubiegłego stulecia rozpoczęła się era technologii wytwarzania przyrostowego (druku 3D). Przez ostatnie kilka lat technologie te przeżywają prawdziwy boom. Znajdują zastosowanie we wszystkich gałęziach przemysłu. Drukowana broń, obudowy wtryskiwaczy prototypów silników rakietowych, implanty, protezy i endoprotezy, prototypy samochodów, domy czy wreszcie prototypy baz na księżycu i jedzenie drukowane na pokładzie międzynarodowej stacji kosmicznej już powoli nikogo nie dziwi. Druk 3D, jak pył wulkaniczny rozprzestrzenia się i przenika do przedsiębiorstw, firm i zakładów produkcyjnych trwale zmieniając podejście do procesów wytwarzania.
Współcześnie technologie przyrostowego (warstwowego) wytwarzania stanowią poważna alternatywę dla klasycznych metod wytwarzania, takich jak np. obróbka skrawaniem, cięcie, kształtowanie, itp. Druk 3D jest stosowany w różnych gałęziach przemysłu od projektowania modeli koncepcyjnych, aż po wytwarzanie wysokowytrzymałych części na potrzeby lotnictwa i transportu ziemnego. W wielu przedsiębiorstwach proces produkcyjny jest uzupełniany a nawet zastępowany przez technologie przyrostowego wytwarzania. Druk 3D daje możliwość produkcji modeli, prototypów i części użytkowych z szerokiej gamy materiałów od gipsu, poprzez polimery, aż po stal narzędziową, złoto i tytan. Pomimo wielkiego boomu na druk 3D, jaki rozpoczął się od 2011 roku, sprawa jego wykorzystania w różnych gałęziach gospodarki nie jest jednak taka różowa. Trudności mogą rozpocząć się już na wstępie. To tu najczęściej użytkownicy stykają się z brutalną prawdą - żeby coś wydrukować, to trzeba to najpierw zaprojektować. Stąd sam proces druku 3D, to tak na prawdę 35-40% sukcesu. Pozostałe 60% to szereg innych czynników, tak zwana ukryta prawda o druku 3D. Obecnie na świecie jest 18 reprezentatywnych technologii przyrostowego wytwarzania powszechnie stosowanych w przemyśle. Technologie te można podzielić na trzy grupy ze względu na sposób budowania modeli:
-
- grupa 1: technologie, w których odpowiednio przygotowany materiał jest nakładany warstwowo na stół modelowy przez głowice z dyszami,
-
- grupa 2: technologie, w których materiał rozprowadzany warstwowo na stole modelowym jest poddawany obróbce (spiekanie, przetapianie, itp.)
- grupa 3: technologie, w których główny materiał budulcowy jest rozprowadzany warstwowo na stole modelowym, a głowica podaje specjalne lepiszcze umożliwiające jego trwałe sklejanie.
-
- czy daną część (zespół części) wytworzyć jeszcze na drukarce 3D czy już, ze względu na wymagania, na centrum wytwórczym technologii przyrostowych?
-
- czy opłaca się kupić maszynę do przyrostowego wytwarzania czy zlecać produkcję firmom zewnętrznym? Jeżeli zlecić, to jakim?
-
- czy model wytworzony z wykorzystaniem wybranej maszyny i materiału wytrzyma założone testy wytrzymałościowe?
- jaki wpływ na stabilność parametrów materiałów ("wydrukowanych części") ma upływ czasu i oddziaływanie środowiska, np. promieniowanie słoneczne? I wreszcie jaką strukturę wewnętrzną części należy zastosować - litą, żeberkową, kratową, plater miodu, a może jeszcze inną, która bezpośrednio odpowiada polu obciążeń? Jakby tego było mało, należy pamiętać, ze parametry części "wydrukowanej" są inne niż parametry tej samej części ale wytworzonej metodami klasycznym. Inne, to znaczy jakie...?
Pracująca w nim grupa osób zajmuje się obecnie m.in. permanentną analizą rynku maszyn oraz materiałów dostępnych dla technologii reprezentatywnych druku 3D. Prace prowadzone są pod kątem aplikacji przemysłowych, w tym budowy części maszyn. PIAP design jest niezależną od dystrybutorów maszyn częścią Instytutu PIAP, która oprócz realizacji nietypowych zleceń dla przemysłu oferuje również konsultacje i szkolenia w zakresie wytwarzania, doboru maszyn i technologii. Ponadto zespół realizuje produkcję z wykorzystaniem parku maszyn wytwórczych pracujących w technologiach wytwarzania przyrostowego oraz maszyn CNC. W zespole prowadzone są badania w zakresie produkcji części maszyn z wykorzystaniem druku 3D oraz form dedykowanych do odlewów i odlewów chemoutwardzalnych.
Zespół zajmuje się realizacją zleceń na każdym z etapów powstania produktu - od modelowania koncepcyjnego, poprzez wytwarzanie dokumentacji CAD, przygotowanie modeli komputerowych pod wydruk, aż po wytwarzanie z zastosowaniem zaawansowanych centrów wytwórczych pracujących w technologiach druku 3D. Prowadzi on również własne badania nad właściwościami materiałów stosowanych w drukach 3D pod kątem wymagań aplikacji przemysłowych. PIAP design jest obecnie jedynym miejscem w Polsce realizującym kompleksowe zamówienia dla przemysłu na każdym etapie - od koncepcji do produktu. Jako niezależna jednostka jest również wiarygodnym doradcą w aspektach związanych z szerokorozumiana problematyką druku 3D. W tym zakresie, oprócz konsultacji i projektów indywidualnych, realizowane są również szkolenia na różnych poziomach zaawansowania, w tym szkolenia wyjazdowe u klientów.
KOMENTARZE (0)
Do artykułu: Druk 3D dla przemysłu - lepiej powierzyć to ekspertom