Druk 3D w produkcji części zamiennych

Metody wytwarzania przyrostowego mają bardzo szerokie zastosowanie i są wykorzystywane zarówno do produkcji prototypów ('Rapid Prototyping') i (małych) produkcji seryjnej ('Rapid Manufacturing'), jak i do tworzenia części zamiennych.

Jednym z obszarów zastosowań w druku 3D, który staje się coraz ważniejszy, jest druk części zamiennych. Zwłaszcza w przypadku starszych maszyn, urządzeń czy samochodów (oldtimerów i youngtimerów), z bardzo złożonymi komponentami lub gdy nie ma już „oryginalnych części zamiennych” oraz przy bardzo małej liczbie egzemplarzy danej maszyny, gdzie części zamienne są często rzadkie, bardzo trudne lub niemożliwe do zdobycia. Przemysłowy druk 3D pozwala na zaspokojenie tych potrzeb.

Aby wykonać wydrukowaną w 3D kopię uszkodzonej lub zużytej oryginalnej części, konieczne są następujące dwa kroki:

• Digitalizacja elementu: W przypadku druku 3D konieczne jest udostępnienie cyfrowego modelu 3D obiektu. Istnieją dwa sposoby uzyskania modelu 3D – zaprojektowanie danej części zamiennej lub skan 3D.  W szczególności cyfryzacja jest często niedoceniana jako czynnik kosztowy. Skanowanie obiektu lub stworzenie modelu 3D może skutkować kosztami w zakresie od trzech do czterech cyfr, w zależności od złożoności. W przypadku małych i średnich elementów koszty digitalizacji często przewyższają koszty druku 3D. Zwłaszcza w przypadku obiektów o złożonej geometrii, np. z licznymi otwartymi przestrzeniami, wskazane jest zastosowanie technologii skanowania 3D. Technologia ta osiąga jednak swoje granice, jeśli chodzi o precyzyjne skanowanie podcięć. Zwykle jest to możliwe tylko w przypadku tomografii komputerowej
• Druk 3D: Filamenty i metale są najczęściej używane do produkcji części zamiennych. Jeśli część zamienna jest elementem funkcjonalnym, szczególnie odpowiednie są tworzywa termoplastyczne (głównie nylon z włóknem węglowym). Rozwój technologiczny i niski koszt druku stawiają na uprzywilejowanej pozycji druk w technologii FDM.  Jeszcze rok temu wytrzymałość i dostępność filamentów do druku pozostawiała wiele do życzenia. Obecnie postęp technologiczny jest tak duży, że technologia ta pozwala na zaspokojenie najbardziej wyszukanych oczekiwań. Druk 3D z metali nie jest porównywalny z drukiem z tworzyw sztucznych, pomimo pewnych podobieństw technicznych. Ze względu na wymagania produkcyjne i materiałowe, przy drukowaniu 3D z metalu należy zaakceptować kompromisy w jakości powierzchni i tolerancji wymiarowej obiektów. Co więcej, koszty są znacznie wyższe.

Kiedy warto drukować części zamienne w 3D?

Odpowiedź jest prosta: gdy wartość podzespołu jest wyższa niż koszt digitalizacji i późniejszego druku 3D. Jakie jeszcze korzyści oferuje ci druk części zamiennych? Pierwszą z nich jest oszczędność czasu. Wynosi ona do 80 % w stosunku do tradycyjnych rozwiązań. Czas przestoju maszyny trwa na pewno mniej niż gdy część jest drukowana, niż gdy czekamy na dostawę części wytwarzanej metodą tradycyjną . Drugą z nich jest oszczędność pieniędzy. W przypadku Turbiny pompy próżniowej drukowanej przez Omni dla firmy Luk Plast wynosiła ona 90 %.

Trzecią korzyścią jest uniezależnienie się od zewnętrznego dostawcy, co w dzisiejszych czasach jest bardzo istotnym elementem. Czwartą korzyścią jest możliwość modyfikacji danego elementu maszyny w dowolny sposób i możliwość dopasowania jej do własnych potrzeb.

 

Kontakt:

LinkedIn: Jacek Krzyżanowski

m. +48 886 618 690

e-mail: jk@omni3d.com