Efektívnosť, flexibilita a zníženie nákladov. 3D tlač kovov ako revolučný proces vo výrobe náhradných dielov.

Technológia 3D tlače kovov je na vzostupe a jej význam pri transformácii priemyslu v nasledujúcich rokoch výrazne porastie. V spoločnosti 3Dees reagujeme na tento vývoj a prostredníctvom silných partnerstiev prinášame našim zákazníkom širokú škálu možností kovovej 3D tlače. Pozrime sa spolu na konkrétnu aplikáciu spoločnosti Komfi, ktorá využila 3D tlač kovov na výrobu náhradného dielu pre starší model jedného zo svojich strojov.

Kovová 3D tlač má rôzne praktické využitie. Okrem iného môže poskytnúť inovatívne riešenie na výrobu náhradných dielov, najmä v situáciách, keď sa tradičné výrobné metódy ukážu ako nákladné alebo časovo neefektívne. To bol aj prípad dielu, ktorý sme vyrobili v spolupráci s firmou Komfi - popredným českým výrobcom tlačiarenských strojov so zameraním na laminovanie a lakovanie.

Čo si môžete prečítať v článku:

• Ako sme nadviazali spoluprácu so spoločnosťou Komfi
• Aké technológie sme použili pri výrobe
• Aké sú výhody 3D tlače z kovu v porovnaní s inými výrobnými postupmi

Úspora neznamená kompromis v oblasti požadovaných vlastností súčiastky

Spoločnosť Komfi potrebovala vyrobiť náhradný diel pre starší model jedného zo svojich laminovacích strojov. Náhradný diel sa predtým vyrábal kovovým odstredivým odlievaním - v tomto prípade však výroba jedného takéhoto náhradného dielu predstavovala veľmi významnú nákladovú položku. Vzhľadom na finančnú a časovú náročnosť celého procesu sa spoločnosť Komfi rozhodla pre modernejší a efektívnejší postup - v spolupráci so spoločnosťou 3Dees vyskúšala výrobu náhradného dielu prostredníctvom 3D tlače kovov.

"Predstavte si papier, ktorý prechádza cez laminovací stroj. Každý jednotlivý list sa musí dopraviť pod laminovaciu jednotku a na to sa používa takzvaná nakladacia hlava. Stroj, pre ktorý sme potrebovali novú nakladaciu hlavu, má takmer 20 rokov a spoločnosť, ktorá pôvodne tento diel vyrábala, už neexistuje. Mohli sme si nechať vyrobiť náhradný diel odstredivým odlievaním kovov, ale náklady s tým spojené by úplne znefunkčnili údržbu staršieho stroja. Preto sme sa rozhodli vyskúšať alternatívne riešenie v podobe 3D tlače z kovu."

Vojtěch Sedlák, projektový manažér, KOMFI spol.s.r.o.

Spoločnosti Komfi nie je 3D tlač cudzia - má osem tlačiarní na plastovú 3D tlač a funguje úplne samostatne už niekoľko rokov. Na výrobu potrebných komponentov pre svoje stroje využívajú 3D tlač pravidelne. V tomto prípade si sami naskenovali diel, vytvorili jeho digitálny model a potom ho vytlačili z plastu pomocou komponentov z uhlíkových vlákien. Čoskoro sa však objavili obavy o trvanlivosť a odolnosť nakladacej hlavy - požiadavky na technické vlastnosti materiálu boli oveľa vyššie, takže po konzultácii s aplikačnými inžiniermi zo spoločnosti 3Dees padla voľba na 3D tlač z kovu.

Unikátna technológia založená na laseri

Na tlač sme si vybrali zariadenie Xact Metal XM200G, ktoré využíva technológiu selektívneho laserového tavenia (SLM), známu aj ako laserové spájanie práškového lôžka alebo priame laserové spekanie kovov. Táto technológia funguje na princípe tavenia postupných vrstiev kovového prášku laserom. Proces tlače potom spočíva v postupnom nanášaní tenkých vrstiev kovového prášku na stavebnú platformu, pričom každá vrstva sa selektívne roztaví laserovým lúčom podľa digitálneho 3D modelu. Po vytlačení danej vrstvy stavebná platforma klesne o výšku tlačovej vrstvy a nanesie sa ďalšia vrstva stavebného materiálu. Celý proces sa opakuje, až kým sa nevytlačí celá tlačová úloha. Takto môže tlačiareň tlačiť zo širokej škály materiálov, ako je hliník, meď, nehrdzavejúca oceľ, nástrojová oceľ, titán a ďalšie.

Takmer o 90 % lacnejšie. Tým sa však výhody nekončia

Tlačiareň Xact Metal XM200G má tlačovú platformu s rozmermi 150 × 150 mm, čo umožňuje umiestniť až päť dielov v rámci jednej tlačovej úlohy. To pomáha výrazne zvýšiť výrobnú kapacitu a zefektívniť celý proces. Namiesto opakovanej výroby jedného dielu naraz možno vyrábať viacero dielov, čím sa minimalizujú prestoje a skracuje celkový čas výroby.

"Technológia 3D tlače kovov priniesla spoločnosti Komfi množstvo výhod. Jedným z hlavných dôvodov výberu tejto technológie bola výrazná úspora nákladov. Náklady na výrobu jedného dielu odstredivým odlievaním kovov boli približne 16 000 Kč, vďaka 3D tlači kovov dosiahli len 1 800 Kč. Ďalšou kľúčovou výhodou bola rýchlosť výroby. Zatiaľ čo odstredivé odlievanie kovu si vyžaduje dlhšiu prípravu a výrobu, 3D tlač umožnila mať finálny diel hotový už na druhý deň tlače."

Matyáš Chaloupka, obchodný a aplikačný inžinier, 3Dees

Ďalšou významnou výhodou 3D tlače kovov je flexibilita výroby. V prípade tradičných výrobných metód, ako je napríklad obrábanie, je často potrebné pripraviť polotovar pre každý diel zvlášť a následne vytvoriť špecifický program obrábania. To znamená, že každý nový diel si vyžaduje určitú investíciu času a zdrojov. Naproti tomu pri 3D tlači nie je potrebné pripravovať polotovary ani vytvárať špecifické programy. Stačí mať k dispozícii 3D model, ktorý možno podľa potreby jednoducho upraviť a vytlačiť, čím sa výrazne skráti čas potrebný na začatie výroby a minimalizuje sa plytvanie.

Len z aplikácií, ktoré sme realizovali v posledných mesiacoch, vidíme, že technológia 3D tlače kovov predstavuje priestor na optimalizáciu všade tam, kde sa vyžaduje rýchla, flexibilná a nákladovo efektívna výroba dielov. V spoločnosti Komfi vsadili na alternatívny inovatívny proces. V akej situácii sa nachádza vaša spoločnosť?