9 minut

Druk 3D narzędzi

Druk 3D narzędzi – nieoceniona pomoc dla Twojej firmy

Bez względu na branżę, współczesne przedsiębiorstwa muszą liczyć się z ogromną konkurencją, a nawet najbardziej nowatorskie firmy ciągle czują na swoich plecach oddech rynkowych rywali. Dlatego też, aby nie wypaść z gry, niezbędne jest ciągłe wdrażanie innowacji. Jedną z nich jest właśnie technologia druku 3D. Dlaczego warto się nią zainteresować?

Narzędzia wydrukowane w 3D dorównują parametrami technicznymi swoim odpowiednikom tworzonym przy pomocy tradycyjnych metod produkcyjnych

Ogromny postęp technologiczny, który miał miejsce w ciągu kilku ostatnich lat, sprawił, że profesjonalne drukarki 3D pod względem precyzji niemal całkowicie zrównały się z obrabiarkami CNC. Umożliwia to masowe drukowanie części, a nawet całych narzędzi, przy zachowaniu najwyższych standardów jakości.

Co więcej, elementy wydrukowane na profesjonalnej drukarce 3D osiągają wyższą dokładność niż ich odpowiedniki powstałe przy pomocy tradycyjnych metod produkcyjnych. Wynika to z samej powtarzalności druku oraz praktycznie całkowitej eliminacji czynnika ludzkiego. Drukarka 3D posiada mniej ruchomych elementów, dzięki czemu znacząco ograniczane jest ryzyko wystąpienia awarii lub uszkodzenia cennego materiału. Dodatkowo profesjonalne drukarki 3D wyposażone są w szereg czujników, które automatycznie wykrywają i pomagają zdiagnozować wszelkie nieprawidłowości, oszczędzając tym samym czas i pieniądze.

Na pochwałę zasługuje również wytrzymałość mechaniczna, jaką gwarantują drukarki 3D. Metalowe części wydrukowane w technologii DMLS oraz SLM osiągają porównywalną wytrzymałość na rozciąganie oraz ścinanie do komponentów uzyskanych w wyniku kucia metodą obróbki cieplno-mechanicznej.

Na tym polu niczym nie ustępują też elementy drukowane z tworzyw sztucznych. Szczególny prym wiedzie tutaj druk 3D przy pomocy ABS oraz PETG. Wydrukowane z nich komponenty spełniają wszelkie standardy jakości, a ich tolerancja błędu nie odbiega od części powstałych poprzez tradycyjne metody odlewnicze.

Najlepszym tego przykładem jest drukarka 3D pracująca na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Służy ona astronautom, umożliwiając produkowanie własnych, w pełni funkcjonalnych, narzędzi w kosmosie. Jednym z nich jest klucz typu grzechotka, który osobiście mógł testować Komandor Barry “Butch” Wilmore. Oprócz tego NASA drukuje na ISS pojemniki na próbki, a także wiele innych niezbędnych przedmiotów. A skoro druk 3D sprawdza się w kosmosie, to sprawdzi się również i Twojej firmie!

Druk 3D narzędzi to doskonała alternatywa dla obróbki skrawanej

Wiesz już, że narzędzia wydrukowane w 3D odpowiadają swoimi parametrami technicznymi tym, które powstają przy pomocy tradycyjnych metod produkcyjnych. Jednak pewnie zastanawia Cię, jak wypadają one na tle obrabiarek CNC?

Dwie najpopularniejsze metody druku 3D metali, czyli DMLS oraz SLM, pozwalają uzyskać właściwości techniczne niemal identyczne z narzędziami wyprodukowanymi przy pomocy obróbki skrawaniem. Druk 3D ma jednak kilka zasadniczych zalet:

  • Wydrukowane narzędzia mogą posiadać dużo bardziej skomplikowane i złożone kształty. Obrabiarki CNC mają na tym polu wiele problemów, które wynikają z ich budowy oraz zasady działania.
  • Druk 3D metali pozwala na zastosowanie optymalizacji topologicznej. Jest to specjalny proces, który pozwala zwiększyć ilość materiału w miejscach szczególnie narażonych na obciążenia, jednocześnie ujmując go tam, gdzie jego nadwyżki nie są potrzebne. Dzięki temu wydrukowane narzędzia mogą być dużo wytrzymalsze, a zarazem lżejsze od tych, które powstały poprzez obróbkę skrawaniem.
  • Technologia druku 3D pozwala dużo zaoszczędzić – podczas drukowania poszczególnych elementów marnuje się bardzo mało materiału. Co więcej, firmy takie jak Bluesint pracują już nad rozwiązaniami umożliwiającymi kompletną eliminację odpadów poprodukcyjnych.

Narzędzia wydrukowane w 3D pozwalają także na łatwiejsze skalowanie produkcji oraz ułatwiają zachowanie już istniejących maszyn w optymalnej kondycji. Drukarka 3D umożliwia opłacalne tworzenie dowolnej ilości elementów, poczynając od pojedynczych sztuk, a kończąc na produkcji seryjnej. Jest to szczególnie ważne w przypadku awarii – zamiast płacić za całą partię części, możesz relatywnie niskim kosztem wydrukować jedną sztukę.

Komponenty wydrukowane w 3D zapewniają wytrzymalszą linię produkcyjną

Gigantyczną zaletą druku 3D jest to, o czym wspominaliśmy już wcześniej – wydrukowane elementy stają się jedną całością, co dodatkowo zwiększa ich wytrzymałość. Nie posiadają spawów, które mogłyby potencjalnie puścić. W przypadku druku 3D nie występuje również ryzyko przegrzania metalu, które mogłoby go potencjalnie osłabić lub zmienić właściwości techniczne. Dodatkowo mniej części składowych przekłada się na większą niezawodność i znacząco ułatwia przeprowadzanie czynności eksploatacyjnych.

Najlepszym tego przykładem wydaje się fabryka Philips, która borykała się z problemem wadliwych wsporników żarówek. Stanowiły one integralną część linii produkcyjnej firmy, ale ich skomplikowana konstrukcja oraz trudne warunki pracy powodowały ciągłe awarie i przestoje produkcyjne.

Rozwiązaniem problemu okazał się druk 3D – wszystkie wadliwe wsporniki zastąpiono elementami w całości wydrukowanymi w 3D. Nowe części zostały odpowiednio przeprojektowane i zoptymalizowane, dzięki czemu udało się znacząco zwiększyć ich wytrzymałość. W efekcie udało się praktycznie całkowicie wyeliminować wszelkie awarie, co pozwoliło zaoszczędzić fabryce około 89 000 € w skali roku.

Narzędzia wydrukowane w 3D ułatwią pracę w Twojej firmie

Głównym priorytetem dla każdej firmy jest optymalizacja procesów produkcyjnych i jednoczesne zwiększenie bezpieczeństwa zatrudnianych pracowników. Wprowadzanie wszelkich innowacji jest zwyczajnie opłacalne, tym bardziej, jeśli można dokonać tego małym kosztem. Taka też motywacja przyświecała hiszpańskiemu oddziałowi marki Heineken, usytuowanemu w malowniczej Sevilli.

Firma postanowiła rozpocząć wdrażanie innowacji od druku 3D. W pierwszej kolejności zamontowano na halach przedsiębiorstwa specjalne bezpieczniki, które całkowicie uniemożliwiły przypadkowe uruchomienie maszyn produkcyjnych, podczas przeprowadzania prac konserwacyjnych. Wydrukowano je z tworzyw sztucznych o czerwonym kolorze, dzięki czemu są widoczne w każdych warunkach.

W dalszej kolejności Heineken postanowił zabrać się za optymalizację działania taśm sortowniczych. Miały one wadę w postaci czujnika jakości, który co jakiś czas zacinał się, powodując tym samym zatory, a w skrajnych przypadkach tłuczenie się dobrych butelek. Problemem był jego nietypowy kształt oraz sposób mocowania do podajnika taśmowego. Druk 3D pozwolił przeprojektować mocowanie czujnika w taki sposób, aby całkowicie wyeliminować problem zacinania się butelek.

Dodatkowo firma postanowiła także usprawnić narzędzia, z których korzystali pracownicy techniczni. Na pierwszy ogień trafił przyrząd do odkręcania oraz przykręcania kolumn prowadnic odpowiadających za naklejanie etykiet na butelki. Pierwotnie narzędzie to wykonano metodą obróbki CNC. Było ono jednak ciężkie i mało ergonomiczne, a co gorsza – w przypadku awarii na zamiennik trzeba było czekać nawet tydzień. Nowy przyrząd został wydrukowany w technologii 3D, a do jego produkcji użyto PLA. Zmiana przyniosła za sobą również znaczące oszczędności – nowe narzędzie jest tańsze o około 70% w porównaniu do tego wykonanego w technologii CNC.

Druk 3D gwarantuje ciągłość pracy

Przestoje produkcyjne to jeden z najgorszych „pożeraczy przychodów”. Niestety nie uda się ich całkowicie wyeliminować, ale można je znacząco ograniczyć. Wystarczy regularnie przeprowadzać przeglądy techniczne, a także posiadać stały zapas dobrej jakości części zamiennych. Problem pojawia się wtedy, gdy dostęp do nich jest trudny lub całkowicie niemożliwy. 

Powodów takiej sytuacji może być wiele – problemy z łańcuchami logistycznymi, duża odległość, a nawet całkowite zaprzestanie ich produkcji. W takiej sytuacji ponownie można z czystym sercem polecić druk 3D. Co ciekawe, Twoja firma nawet nie musi posiadać własnej drukarki 3D. Wystarczy, że skorzystasz z platformy LaserTrade, na której znajdziesz fachowców oferujących usługi druku 3D we wszystkich technologiach.

Druk 3D umożliwia budowę innowacyjnych linii produkcyjnych

Niekonwencjonalne wyzwania wymagają niekonwencjonalnych rozwiązań. Nie inaczej jest w przypadku budowy nowoczesnych linii produkcyjnych. Druk 3D pozwala na stosowanie lekkich i jednocześnie bardzo wytrzymałych materiałów. Zapewnia to dużą swobodę w fazie projektowania, pozwalając tym samym na podejmowanie nowatorskich decyzji. Co więcej, ogranicza to również ryzyko – przed pełnoskalowym wdrożeniem konkretnego projektu, można go praktycznie od razu przetestować, używając wydrukowanych prototypów. A jeśli pomysł okaże się nieoszlifowanym diamentem, to będzie można go łatwo skorygować przy pomocy kilku drobnych usprawnień.

Tak też postąpił islandzki potentat przemysłu spożywczego, firma Marel. Technologia druku 3D umożliwiła usprawnienie zautomatyzowanego ramienia pakującego RoboBatcher. Jego zadaniem jest sortowanie oraz jednoczesne układanie poszczególnych partii drobiu na tackach, które następnie są foliowane i trafiają na sklepowe półki. Ramię maszyny porusza się bardzo szybko, ciągle zmieniając swój kierunek, co powoduje powstawanie naprężeń, które zmniejszają żywotność sprzętu.

Dlatego też, w ramach modernizacji RoboBatcher zyskał szczęki chwytające drób wydrukowane w 3D. Są one lżejsze od metalowych odpowiedników, dzięki czemu podczas gwałtownych ruchów generują mniejsze przeciążenia, minimalizując tym samym zużycie maszyny. Oprócz tego mniejsze obciążenie pozwala także zwiększyć szybkości działania samego RoboBatcher’a.

Tani druk 3D dla każdego!

Druk 3D niesie ze sobą wiele niepodważalnych korzyści, które mogą usprawnić prowadzenie praktycznie każdego biznesu. Należy jednak pamiętać, że tylko najlepsze drukarki 3D zapewniają jakość wymaganą w profesjonalnych zastosowaniach. Niestety wiąże się to z wysoką ceną takich sprzętów, na których zakup mogą pozwolić sobie tylko największe firmy.

Dlatego też w LaserTrade postanowiliśmy wyjść naprzeciw oczekiwaniom naszych klientów, tworząc internetową platformę, która łączy ze sobą specjalistów z całej Polski. Korzystając z niej, bez problemu znajdziesz rzetelnego fachowca, który zaprojektuje i wydrukuje dla Ciebie nawet najbardziej skomplikowane elementy. 

Co więcej, z platformy LaserTrade może korzystać dosłownie każdy – rozpoczynając od klientów indywidualnych, przez jednoosobowe firmy, a kończąc na największych, międzynarodowych przedsiębiorstwach. A wszystko to w naprawdę przystępnej cenie!

Źródła:

Zdjęcie – ULTRAMAKER

(ISS)

https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/3Dratchet_wrench

https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/3D_Printing-v3.pdf

(Marel)

https://ar2018.marel.com/delivering-growth/poultry

Reklama

(Heineken)

https://ultimaker.com/learn/heineken-ensuring-production-continuity-with-3d-printing

(Philips)

https://www.youtube.com/watch?v=ISwcHeCdIZY&ab_channel=MaterialiseManufacturing

Sponsorzy generalni

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *