Druk 3D

Druk 3D zrewolucjonizuje tradycyjne procesy produkcji?

By  | 

Pod względem innowacyjności polski przemysł jest dopiero na trzecim etapie rozwoju, czyli przed fazą Industry 4.0 – wynika z raportu „Smart Industry Polska 2018”. Według danych jedynie kilkanaście procent przedsiębiorstw przemysłowych wprowadza nowe rozwiązania, takie jak internet rzeczy, analitykę danych, Big Data czy drukowanie przestrzenne. Tymczasem implementacja niektórych z nich jest łatwa i może przynieść wiele profitów. Przykładem na to jest druk 3D, którego potencjał można wykorzystać w niemal wszystkich krytycznych fazach cyklu życia produktu – od prototypowania, tworzenia małych serii czy narzędzi, do produkcji części zamiennych.

Potencjał druku 3D
Drukowanie przestrzenne polega na bezpośrednim formowaniu obiektu fizycznego z cyfrowego modelu 3D poprzez proces addytywny, zwykle przez układanie i łączenie wielu cienkich warstw materiału. W raporcie „Smart Industry Polska 2018” przygotowanym przez Siemensa i Ministerstwo Przedsiębiorczości i Technologii 39% badanych uznało, że jest to jedna z prostszych w implementacji technologii. Choć o druku przestrzennym słyszymy już od jakiegoś czasu, dopiero najnowsze osiągnięcia w branży pozwalają myśleć o komercjalizacji rozwiązania na dużą skalę. W stosunkowo krótkim czasie udało się zwiększyć prędkość produkcji, obniżyć koszty eksploatacji oraz rozszerzyć zakres używanych do drukowania materiałów.

Według ekspertów rynek technologii druku 3D ma wzrosnąć do 20 miliardów dolarów do 2020 roku. Przewiduje się, że rozwiązanie będzie miało wpływ na niemal każdą branżę, zmieniając tradycyjny model procesu produkcyjnego.

– Technologia druku przestrzennego pozwala skrócić czas potrzebny projektantom i inżynierom od konceptu do stworzenia i przetestowania produktów. Obecnie druk 3D przestał jednak być postrzegany jedynie jako narzędzie służące tylko do prototypowania, ewoluując w kierunku drukowania ostatecznych produktów. W porównaniu z tradycyjnymi metodami może pozytywnie wpłynąć na czas, koszt i wielkość produkcji. Dzieje się tak dzięki podnoszeniu jakości, niezawodności i zakresu dostępnych materiałów w najtańszej technologii druku FDM/FFF – mówi Mateusz Sidorowicz z firmy 3DGence, polskiego producenta drukarek 3D.

Wsparcie procesów produkcyjnych
Już w niedalekiej przyszłości druk 3D może być dla dużych koncernów najbardziej optymalnym rozwiązaniem w zakresie produkowania części zamiennych, kastomizacji produktu według potrzeb klienta czy łamania barier logistycznych. Ogromne znaczenie będzie miało uwolnienie zasobów oraz przestrzeni magazynowej przeznaczonej dziś na części zamienne.

– Żeby park maszynowy mógł dobrze funkcjonować, potrzebna jest ogromna liczba części zamiennych. To sprawia, że kapitał obrotowy firmy jest zamrożony. Wszystkie te części powinny być produkowane “on-demand” i w miejscu, w którym są potrzebne. Tu właśnie jest miejsce na wykorzystanie druku 3D, który również daje fenomenalne możliwości modelowania. Przyszłością druku jest produkcja 24/7, a modelowanie za 2-3 lata w 80-90% będzie odbywać się przy pomocy druku 3D – tłumaczył na konferencji Impact 2018 Michał Sołowow, kontrolujący jedną z największych grup kapitałowych w regionie CEE, który dostrzegł potencjał rynku 3D i zainwestował w firmę 3DGence.

Oszczędności
Druk 3D nie tylko przyspiesza powstawanie nowych produktów i zwiększa swobodę projektowania (niektórych kształtów nie da się wytworzyć standardowymi technologiami). Niewątpliwą zaletą tej technologii jest również skrócenie czasu produkcji i obniżenie kosztów. Cena końcowa elementu wydrukowanego w 3D może być znacznie niższa niż w przypadku tradycyjnych procesów produkcyjnych. W efekcie technologia zagwarantuje przedsiębiorstwu zysk i szybki zwrot z inwestycji.

– Dziś w standardowym procesie produkcji danej części nadmiar materiału jest odcinany i kończy jako odpad, ewentualnie zostaje przetopiony i wykorzystany ponownie. W przypadku technologii 3D producenci są w stanie użyć minimalnej ilości tworzywa potrzebnego do wyprodukowania elementu. Zastosowanie drukarki przestrzennej może więc wyeliminować proces odzyskiwania materiału i marnowania zasobów, co ostatecznie obniża całkowite koszty producenta – mówi Mateusz Sidorowicz z 3DGence.

Drukowanie przestrzenne w praktyce
Druk 3D sprawdza się już dziś w funkcjonowaniu wielu firm. Przykłady można mnożyć. Electrolux na co dzień korzysta z wydrukowanych przez siebie części, dzięki czemu oszczędza czas i pieniądze. Fabryka Motocykli Elektrycznych (LEM), która w 3D drukuje poszycia motocykli, unika długotrwałych prac nad powstaniem form i produkcją gotowego elementu. To pozwala na oszczędności rzędu kilku tysięcy złotych na jednej sztuce produktu i duże oszczędności czasowe na etapie projektowania i testowania.

Firma Bocar, zajmująca się produkcją samochodów pożarniczych, wykorzystuje druk 3D do produkcji prototypów podzespołów z tworzyw sztucznych. W 2017 r. we współpracy z 3DGence przygotowała model kolektora tłocznego w skali 1:1. Dzięki dwugłowicowej drukarce INDUSTRY F340 wydruk trwał ok. 10 dni, podczas gdy zastosowanie tradycyjnych technik produkcji wydłużyłoby proces powstania elementu nawet do kilku miesięcy. Bocar regularnie wykorzystuje także urządzenie 3DGence ONE do drukowania różnych części z gumy zarówno na etapie projektowania, jak i ostatecznego produktu.

Producenci, którzy wcześnie dostrzegą możliwości technologii 3D, mogą wiele zyskać w stosunku do konkurencji. Choć wszystko zaczęło się od drukowania drobnych plastikowych części, dziś druk przestrzenny wykorzystuje się też do produkcji samochodów, samolotów czy materiałów do przeznaczenia militarnego. Potencjał tego rozwiązania jest nieograniczony i nie warto go lekceważyć.

Ten pokaz slajdów wymaga włączonego JavaScript.


 

Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *