Przemysł wykorzystuje druk 3D

Pojęcia Przemysłu 4.0 w Polsce używa się coraz częściej. Z roku na roku przybywa też przedsiębiorstw, które wprowadzają u siebie różne innowacje - analitykę danych czy Internet Rzeczy.

W Polsce widać również coraz większe zainteresowanie drukiem 3D, który jest łatwą w implementacji technologią pozwalającą na podniesienie konkurencyjności firmy. Coraz bardziej zaawansowane technologicznie drukarki przestrzenne wykorzystywane są w wielu różnych branżach - do prototypowania, tworzenia krótkich serii i narzędzi, produkcji części zamiennych czy zmniejszenia przestojów w parku maszynowym.

Dzięki ostatnim innowacjom w branży druku 3D (zwiększenie szybkości druku, obniżenie kosztów eksploatacji, wprowadzenie nowych filamentów) możliwa jest komercjalizacja tej technologii na dużą skalę, głównie przez zastosowanie jej w przemyśle. Eksperci przewidują, że rynek ten wzrośnie do 20 miliardów dolarów do 2020 roku. Te prognozy mnie nie dziwią, tym bardziej jeśli weźmie się pod uwagę, że wdrożenie rozwiązania w firmach jest stosunkowo łatwe, a zakres możliwości wykorzystania druku 3D bardzo szeroki.

Sky is the limit

Technologia druku przestrzennego znajduje często zastosowanie w działach R&D firm. Projektanci i inżynierowie korzystają z niego na etapie koncepcji i testowania nowych rozwiązań, skracając czas wprowadzania nowego produktu. Nowe funkcjonalności, a także modułowa budowa drukarek sprawiają, że druk 3D nie jest już postrzegany głównie jako narzędzie do prototypowania – używa się go także do tworzenia ostatecznych produktów czy komponentów w branży lotniczej, kolejowej, motoryzacyjnej i elektrotechnicznej.

Producenci maszyn, pociągów, samochodów czy samolotów szukają dziś przede wszystkim odpowiedniej trwałości, oszczędności, wygody i szybkości działania. W branży druku 3D odpowiedzią na potrzeby rynku są nowoczesne drukarki przemysłowe. Zdarza się jednak, że przedsiębiorcy niechętnie patrzą na takie innowacje. Nie są pewni, czy w technologii druku 3D będą mogli stworzyć naprawdę wytrzymałe części. Boją się też wydatków. Sama drukarka nie należy do najtańszych maszyn. Niektórym wydaje się, że wraz ze zmianą potrzeb produkcyjnych i chęci zastosowania innych materiałów wiąże się wymiana drukarki. Na przeciwko tym obawom wyszła firma 3DGence, która wprowadziła do swoich urządzeń wymienne moduły drukujące. Dzięki temu na przemysłowej drukarce 3D takiej jak 3DGence INDUSTRY F340 można drukować z szerokiej gamy różnych materiałów inżynieryjnych, wystarczy tylko wymienić moduł, a nie całe urządzenie. Możliwość druku z PEEK-u czy PA-CF pozwala uzyskać wytrzymałe modele 3D o wysokich właściwościach mechanicznych. Z kolei inny moduł, dzięki zwiększonej średnicy głowicy, umożliwia na produkcję detali np. Z ABS-u w znacznie krótszym czasie.

Nowe możliwości przed drukiem 3D otworzyły także rozpuszczalne w wodzie materiały podporowe, które pozwalają drukować skomplikowane geometrycznie kształty, niemożliwe do stworzenia w tradycyjnych procesach produkcji. Pracę z drukarką ułatwił też znacznie wprowadzony system automatycznej kalibracji.

W praktyce na świecie

Druk 3D na świecie stosuje już wiele firm. Przykładem jest Electrolux, który na co dzień korzysta z wydrukowanych przez siebie części, oraz przedsiębiorstwa produkcyjne m.in. z branży automotive czy lotniczej. Producenci aut lub samolotów robią to głównie dlatego, że elementy wydrukowane w 3D są o około 55% lżejsze od tych wytworzonych tradycyjnymi technikami i pozwalają zmniejszyć zużycie materiału nawet o 90%. Drukują więc wsporniki podtrzymujące różne instalacje w samolocie, ale też coraz częściej widoczne elementy kabiny. Boeing testuje obecnie wytwarzanie metodą 3D większych struktur, np. części skrzydeł.

Z drukiem przestrzennym wciąż spotykamy się w architekturze i branży budowlanej – na drukarkach powstają już całe osiedla, wieżowce, a także brakujące fragmenty zabytkowych budowli. Kto wie, może w taki również sposób odbudowana zostanie katedra Notre-Dame.

Nagminnie wykorzystywany jest też w branży elektrotechnicznej – do tworzenia elementów o wysokich właściwościach przewodzących, złączy do samochodów elektrycznych, a także personalizowanych obudów czy detali do urządzeń elektronicznych różnego typu.

Wdrożenia lokalne

Nie brakuje także przykładów wdrożeń druku 3D z polskiego podwórka. Fabryka Motocykli Elektrycznych (LEM), działająca przy Politechnice Wrocławskiej, w 3D drukuje karoserię motocykli, unikając długotrwałych prac nad powstaniem form i produkcją gotowego elementu. MB Aerospace Poland stosuje wytwarzanie przyrostowe do produkcji elementów oprzyrządowania do mocowania części na maszynach CNC czy prototypów, a także do testowania nowych rozwiązań. EMTEL Śliwa z kolei w 3D wykonuje karkasy dławików, czyli specjalistyczne części do defibrylatorów, obudowy do kardiomonitorów, a także ułatwiające pracę elektroników narzędzia. Ciekawie wykorzystuje drukarki 3D inny klient 3DGence, firma Bocar zajmująca się produkcją samochodów pożarniczych, która w ten sposób drukuje prototypy podzespołów z tworzyw sztucznych oraz różne części z gumy zarówno na etapie projektowania, jak i ostatecznego produktu.

Przeskok w przemysł

Technologia druku 3D od kilku lat mocno ewoluuje. Pamiętamy, jak w firmach zaczynano od drukowania drobnych plastikowych części. Dziś, dzięki dobrym drukarkom, szkoleniom i coraz większej rzeszy wyszkolonych pracowników znających się na rzeczy, druk 3D wykorzystuje się w produkcji samochodów, samolotów czy materiałów do przeznaczenia militarnego.

Potencjał tego rozwiązania jest ogromny - nie warto go więc lekceważyć i pomimo że dobry sprzęt to duża inwestycja, ci, którzy wprowadzą tę technologię w swoich fabrykach wcześniej niż inni, mogą wiele zyskać w stosunku do konkurencji.  

Źródło: 3DGence