Aplikacje druku 3D
Nie pytaj tylko „co można wydrukować?”
Lepsze pytanie brzmi:
„Jaki problem w produkcji można rozwiązać dzięki drukowi 3D?”
Prototypowanie
Narzędzia produkcyjne
Przyrządy, uchwyty i testy
Części zamienne i produkcja krótkoseryjna
Części funkcjonalne i produkcyjne
Modele prezentacyjne i wzornicze
Formy i narzędzia
Zastosowania w przemyśle
Ekspresowa weryfikacja projektu
Druk 3D pozwala przekształcić model CAD w fizyczny obiekt w ciągu kilku godzin. Dzięki temu natychmiast sprawdzisz ergonomię, dopasowanie elementów oraz wykryjesz błędy konstrukcyjne na wczesnym etapie.
Znaczna redukcja kosztów
Wytwarzanie prototypów bez konieczności tworzenia drogich form wtryskowych czy ustawiania obrabiarek CNC ogranicza koszty do minimum. Ewentualne poprawki nanosisz w pliku cyfrowym i od razu drukujesz nową wersję niskim nakładem środków.
Swoboda geometrii i personalizacji
Technologia ta umożliwia bezproblemowe tworzenie skomplikowanych kształtów, struktur ażurowych czy kanałów wewnętrznych, które są niemożliwe do wykonania tradycyjnymi metodami. Łatwo też dostosujesz projekt pod indywidualne wymagania konkretnego klienta.
Prototypowanie
Sprawdź konstrukcję zanim rozpoczniesz produkcję
Im później wykryty zostanie błąd konstrukcyjny, tym droższa jest jego poprawa.
Druk 3D pozwala szybko wykonać fizyczny prototyp i sprawdzić:
- geometrię,
- sposób montażu,
- ergonomię,
- kolizje,
- dostęp do elementów,
- działanie mechanizmu,
- dopasowanie części,
- właściwości użytkowe.
W przypadku małoseryjnych i często zmienianych projektów możliwość szybkiej iteracji może znacząco skrócić cykl rozwoju produktu. NIST wskazuje szybkie prototypowanie i możliwość wielokrotnego iterowania projektu jako jedną z podstawowych korzyści AM.
Co możemy wykonać?
Prototypy obudów, elementów mechanicznych, uchwytów, komponentów maszyn, elementów użytkowych i innych części wymagających sprawdzenia przed rozpoczęciem produkcji.
Porozmawiaj z ekspertem
Narzędzia produkcyjne
Przyrządy, uchwyty i testy. Druk 3D jako część procesu produkcyjnego
Nie każdy element znajdujący się na produkcji musi być wykonany z metalu.
Uchwyty, prowadnice, przyrządy montażowe czy sprawdziany mogą być wykonane szybko i stosunkowo niewielkim kosztem za pomocą technologii addytywnych.
NIST wskazuje m.in. zastosowania AM do wykonywania przyrządów mocujących, pozycjonujących, prowadzących, ustalających i kontrolnych.
Typowe przykłady
JIGI
Przyrządy zapewniające właściwe położenie elementu podczas procesu.
FIXTURY
Uchwyty i przyrządy stabilizujące detal podczas montażu lub obróbki.
GAUGES
Sprawdziany i przyrządy kontrolne.
UCHWYTY MONTAŻOWE
Elementy ułatwiające montaż i zwiększające powtarzalność procesu.
Porozmawiaj z ekspertem
Radykalne skrócenie czasu przestojów
Druk 3D pozwala na wykonanie dedykowanego uchwytu lub sprawdzianu na miejscu w kilkanaście godzin zamiast tygodni oczekiwania na dostawę z obróbki CNC. W przypadku uszkodzenia narzędzia, zapasowy egzemplarz można wydrukować od ręki.
Znaczący spadek kosztów wytworzenia
Lekkie przyrządy z tworzyw sztucznych są znacznie tańsze w produkcji niż ich metalowe odpowiedniki obrabiane skrawaniem. Zużywasz dokładnie tyle materiału, ile potrzeba, eliminując kosztowny naddatek i skomplikowany proces obróbki.
Lepsza ergonomia i dopasowanie
Zoptymalizowana waga przyrządów ogranicza zmęczenie operatorów na linii montażowej, a elastyczność geometrii pozwala idealnie dopasować uchwyt do nieregularnych kształtów elementów bez ryzyka porysowania ich powierzchni.
Eliminacja kosztów magazynowania
Zamiast utrzymywać fizyczny magazyn i zamrażać kapitał w gotowych elementach, przechowujesz jedynie cyfrowe pliki CAD. Część wytwarzasz dokładnie wtedy, gdy pojawia się na nią zapotrzebowanie (tzw. digital inventory).
Wydłużenie cyklu życia produktów
Druk 3D umożliwia szybkie dorobienie trudno dostępnych lub wycofanych z produkcji komponentów (tzw. spare parts for legacy systems). Pozwala to utrzymać sprawne maszyny bez konieczności zamawiania dużych serii produkcyjnych u zewnętrznych dostawców.
Skrócenie łańcucha dostaw
Produkcja odbywa się lokalnie – w miejscu awarii lub w najbliższym punkcie druku – co całkowicie eliminuje opóźnienia i wysokie koszty związane z międzynarodowym transportem czy przestojami w logistyce.
Części zamienne
Nie magazynuj wszystkiego. Wytwarzaj wtedy, gdy potrzebujesz.
W przypadku części produkowanych w niewielkiej liczbie sztuk koszt wykonania tradycyjnego oprzyrządowania może być niewspółmiernie wysoki.
Druk 3D umożliwia wytwarzanie części pojedynczych, małoseryjnych i trudno dostępnych dokładnie wtedy, kiedy są potrzebne.
Dotyczy to również elementów starszych urządzeń, dla których tradycyjny łańcuch dostaw przestał być efektywny.
NIST wskazuje części zamienne, części dla starszych produktów oraz produkcję na żądanie jako jedno z istotnych zastosowań przemysłowego AM.
Porozmawiaj z ekspertem
Produkcja krótkoseryjna
Gdy forma wtryskowa jest jeszcze nieopłacalna
Druk 3D może stanowić etap pośredni pomiędzy prototypem a klasyczną produkcją seryjną.
W przypadku niewielkich wolumenów wykonanie kosztownego oprzyrządowania nie zawsze ma ekonomiczne uzasadnienie.
Produkcja addytywna pozwala rozpocząć wytwarzanie części bez inwestowania od razu w pełne oprzyrządowanie.
Może to być szczególnie interesujące przy:
- produkcji niszowej,
- częściach serwisowych,
- produktach personalizowanych,
- produkcji przedseryjnej,
- testowaniu rynku,
- częściach o częstych zmianach konstrukcyjnych.
Porozmawiaj z ekspertem
Brak wysokich kosztów startowych
Eliminujesz konieczność inwestowania kilkudziesięciu tysięcy złotych w drogie formy wtryskowe czy oprzyrządowanie CNC. Druk 3D czyni niskie nakłady (od kilku do kilkuset sztuk) opłacalnymi finansowo już od pierwszej wyprodukowanej sztuki.
Błyskawiczne wprowadzenie produktu na rynek
Możesz rozpocząć sprzedaż i dostawy do klientów w ciągu kilku dni od ukończenia projektu cyfrowego, omijając wielomiesięczny proces wykonywania form. Pozwala to szybko przetestować popyt i wyprzedzić konkurencję (tzw. time-to-market).
Łatwa modyfikacja serii w trakcie produkcji
Jeśli pierwsze partie wykazują potrzebę zmian lub klienci zgłaszają uwagi, korekty wprowadzasz bezpośrednio w pliku CAD między kolejnymi wydrukami. Nie ryzykujesz kosztownych modyfikacji fizycznych narzędzi ani strat wynikających z zezłomowania niewykorzystanych zapasów.
Eliminacja kosztów magazynowania
Zamiast utrzymywać fizyczny magazyn i zamrażać kapitał w gotowych elementach, przechowujesz jedynie cyfrowe pliki CAD. Część wytwarzasz dokładnie wtedy, gdy pojawia się na nią zapotrzebowanie (tzw. digital inventory).
Wydłużenie cyklu życia produktów
Druk 3D umożliwia szybkie dorobienie trudno dostępnych lub wycofanych z produkcji komponentów (tzw. spare parts for legacy systems). Pozwala to utrzymać sprawne maszyny bez konieczności zamawiania dużych serii produkcyjnych u zewnętrznych dostawców.
Skrócenie łańcucha dostaw
Produkcja odbywa się lokalnie – w miejscu awarii lub w najbliższym punkcie druku – co całkowicie eliminuje opóźnienia i wysokie koszty związane z międzynarodowym transportem czy przestojami w logistyce.
Gotowe części użytkowe
Druk 3D może być częścią finalnego produktu
Nowoczesne materiały inżynieryjne sprawiają, że część wydruków nie musi kończyć swojego życia jako prototyp.
W zależności od technologii, materiału i wymagań możemy wykonywać elementy przeznaczone do rzeczywistej pracy.
Przykłady:
- obudowy,
- pokrywy,
- uchwyty,
- kanały i przewody,
- elementy mechaniczne,
- elementy maszyn,
- elementy wyposażenia,
- części zamienne.
Kluczowy jest tutaj właściwy dobór materiału oraz analiza rzeczywistych warunków pracy części.
Porozmawiaj z ekspertem
Lekkie i złożone konstrukcje
Projektowanie pod druk 3D
Jedną z największych zalet technologii addytywnych jest swoboda projektowania.
Druk 3D pozwala tworzyć:
- struktury kratowe,
- kanały wewnętrzne,
- złożone powierzchnie,
- elementy zintegrowane,
- części wcześniej wykonywane z wielu osobnych komponentów
Konstrukcja może zostać zaprojektowana od początku z myślą o wykorzystaniu możliwości AM.
W przypadku metalowego PBF swoboda ta jest szczególnie interesująca przy projektach wymagających redukcji masy lub integracji wielu elementów w jeden komponent. NIST oraz NASA wskazują na redukcję liczby części, optymalizację masy i możliwość wytwarzania złożonych geometrii jako ważne korzyści technologii addytywnych.
Porozmawiaj z ekspertem
Konsolidacja zespołów i mniej montażu
Projektowanie pod druk 3D pozwala połączyć wieloczęściowe złożenia w pojedynczy, skomplikowany komponent. Zmniejsza to liczbę elementów na liście materiałowej (BOM), eliminuje połączenia śrubowe oraz skraca czas montażu końcowego.
Optymalizacja masy i wytrzymałości
Dzięki stosowaniu optymalizacji topologicznej oraz struktur wypełnienia (np. kratownicowych) uzyskujesz lekkie części o wysokiej sztywności. Zużywasz dokładnie tyle surowca, ile wymaga obciążenie mechaniczne, co obniża koszt i wagę gotowego wyrobu.
Pełne wykorzystanie swobody geometrycznej
Możesz projektować wewnętrzne kanały chłodzące, zoptymalizowane przepływy czy unikalne faktury powierzchni bez zwiększania kosztów wykonania. Złożoność kształtu w druku 3D nie generuje dodatkowych wydatków, co daje całkowitą swobodę inżynieryjną.
Drastyczna redukcja kosztu narzędziowania
Wykonanie wkładów formujących z żywic wysokotemperaturowych lub tworzyw technicznych jest wielokrotnie tańsze niż frezowanie ich z metalu. Kwalifikuje to druk 3D jako idealne rozwiązanie do serii próbnych oraz krótkich nakładów (od kilkudziesięciu do kilkuset wyprasek).
Walidacja na docelowym tworzywie
W przeciwieństwie do drukowania gotowych detalów, drukowana forma umożliwia wtryśnięcie ostatecznego surowca (np. ABS, PP, PC). Pozwala to przetestować właściwości mechaniczne i palność części na rynku przed podjęciem decyzji o inwestycji w stalową formę.
Błyskawiczny czas realizacji formy
Gotowe wkłady formujące można wydrukować i przygotować do pracy w 24–48 godzin. W przypadku uszkodzenia gniazda lub konieczności zmiany geometrii, nową wkładkę drukujesz od ręki, unikając wielotygodniowych przestojów wdrożeniowych.
Formy i narzędzia
Formy, rdzenie i narzędzia pomocnicze
Druk 3D może być wykorzystany również jako element klasycznego procesu produkcyjnego.
Przykładem może być wykonywanie:
- form pomocniczych,
- modeli i wzorców,
- wkładek,
- rdzeni,
- narzędzi do kompozytów,
- oprzyrządowania do termoformowania.
NIST wskazuje wykorzystanie AM do wykonywania między innymi form, wkładek oraz modeli do tradycyjnych procesów odlewniczych i wtryskowych.
Porozmawiaj z ekspertem
Gdzie przemysł wykorzystuje druk 3D?
Motoryzacja
Prototypy, przyrządy montażowe, uchwyty, części zamienne, elementy wyposażenia stanowisk oraz wybrane części funkcjonalne.
Lotnictwo i kosmonautyka
Lekkie komponenty, oprzyrządowanie, prototypy oraz złożone części funkcjonalne. NASA wskazuje wytwarzanie addytywne jako technologię wykorzystywaną do rozwoju i produkcji sprzętu lotniczego oraz kosmicznego.
Budowa maszyn
Elementy maszyn, obudowy, uchwyty, przyrządy, prototypy i części zamienne.
Narzędziownie
Oprzyrządowanie, przyrządy kontrolne, formy oraz elementy pomocnicze.
Elektronika
Obudowy, uchwyty, przyrządy montażowe, prototypy oraz elementy wyposażenia linii.
Energetyka
Prototypy, części zamienne, oprzyrządowanie oraz wybrane komponenty metalowe.
Medycyna i biomechanika
PolyJet umożliwia tworzenie szczegółowych modeli anatomicznych i innych specjalistycznych modeli wykorzystywanych w zastosowaniach medycznych i badawczych.
Skontaktuj się
Administratorem podanych danych osobowych jest PROSOLUTIONS MAJEWSCY sp.j. Dane wykorzystamy w celu obsługi wiadomości lub przygotowania wyceny. Szczegółowe informacje o przetwarzaniu danych i przysługujących prawach znajdują się w Polityce prywatności.
PROSOLUTIONS Majewscy Sp. j.
Adres siedziby:
Majdan, Trasa Lubelska 22
05-462 Wiązowna
Adres rejestracji:
ul. Andrzeja Sołtana 7
05-400 Otwock
NIP 82-62-083-899
prosolutions.pl
info@prosolutions.pl