formnext

Tegoroczne targi Formnext we Frankfurcie nad Menem upłynęły pod znakiem ewolucji znanych już rozwiązań. Ewolucja nie brzmi może marketingowo tak dobrze jak rewolucja, jednak trzeba jasno zaznaczyć, że z punktu widzenia klienta ta pierwsza jest o wiele bardziej pożądana. Oznacza bowiem dopracowanie rozwiązań już znanych, lub rozszerzenie ich o nowe, niesamowite możliwości. W tym roku firma Stratasys skupiła się na wykorzystaniu technologii przyrostowej w zupełnie nowych obszarach, pokazując, że druk 3D to nie tylko modele koncepcyjne i szeroko rozumiane prototypowanie, choć oczywiście te aspekty także nie zostały pominięte. Nowy system do krótkoseryjnej produkcji czy drukarka potrafiąca operować w aż 8 osiach to tylko część magii, którą chcielibyśmy Wam pokazać.

Modelowanie koncepcyjne

Lampa samochodowa

Model koncepcyjny, który do pewnego stopnia można także nazwać funkcjonalnym. Nie sprawdzi się co prawda w realnych warunkach użytkowania, jednak w prototypie samochodu na etapie produkcji będzie jak znalazł. Niezwykła precyzja z jaką klosz został wydrukowany sprawiała, że odwiedzający mieli problem z odróżnieniem go od oryginału leżącego obok. Przezroczyste, kolorowe materiały to oczywiście zasługa technologii PolyJet Matrix i drukarki Stratasys J750.

Jabłko

Kolejny popis urządzenia J750. Model stricte marketingowy, ukazujący potęgę w pełni kolorowego druku 3D. W przeciwieństwie do innych rozwiązań dostępnych na rynku, technologia od Stratasys pozwala na barwienie nie tylko wierzchniej warstwy wydrukowanego modelu, ale także jego wnętrza. Więc gdyby ktoś zechciał przekroić owoc, w środku mógłby znaleźć miąższ i pestki, jeśli tylko grafik zdecydowałby się na ich umieszczenie.

Modelowanie funkcjonalne

Atrapa Chevrolet

Drugi element dla przemysłu motoryzacyjnego. Tym razem model funkcjonalny, który można także nazwać koncepcyjnym. Poza sprawdzeniem walorów estetycznych zaprojektowanego elementu, użycie technologii FDM pozwala na wydruk z termoplastów wykorzystywanych na co dzień w przemyśle. Możemy więc uzyskać wytrzymały model z docelowego materiału oraz testować jego właściwości, bez konieczności ponoszenia wysokich kosztów wytwarzania metodami tradycyjnymi.

Oprawka do okularów

Na przykładzie oprawek do okularów, Stratasys pokazała swój nowy materiał z rodziny Vero – VeroFlex. Nie jest to elastomer, jednak charakteryzuje się znacznie większą elastycznością niż inne materiały Vero, dzięki czemu jest mniej kruchy i bardziej elastyczny. Idelanie nadaje się więc do druku przedmiotów codziennego użytku. Dodatkowym atutem jest możliwość druku w pełnym kolorze CMYK na maszynie J750.

Części i narzędzia

Formowanie – metoda traconego rdzenia

Metoda znana w przemyśle jako metoda traconego wosku. Zasada działania jest identyczna, z tą różnicą, że tutaj wykorzystujemy precyzyjnie zaprojektowany i wydrukowany model z drukarki 3D. Dzięki materiałowi ST-130 systemy 3D Stratasys Fortus są w stanie drukować formy do tworzenia pustych w środku części kompozytowych. Maszyna drukuje kształt, którego zewnętrzna powierzchnia jest zgodna z tą, jaką ma mieć produkt końcowy. Następnie wydruk okłada się np. żywicą i utwardza w wysokiej temperaturze. ST-130 z łatwością wytrzymuje temperaturę utwardzania, a gdy część jest już gotowa, można go w prosty sposób wypłukać ze środka, pozostawiając tylko zewnętrzną, utwardzoną powłokę. Metoda doskonale sprawdza się zwłaszcza wtedy, gdy chcemy uzyskać geometrię, z którą tradycyjne metody po prostu sobie nie poradzą.

Formowanie – metoda formowania wtryskowego

Formowanie wtryskowe jest jedną z najbardziej popularnych metod seryjnej produkcji detali
z materiałów termoplastycznych. Polega ona na wtryśnięciu uplastycznionego tworzywa w formę określającą kształt detalu. Sam proces zależy od wielu czynników, takich jak temperatura czy ciśnienie wtrysku, jednak dla nas kluczowym elementem jest tutaj sama forma. Jej zaprojektowanie, a następnie produkcja z tradycyjnych materiałów (np. stali) jest niezwykle droga a do tego czasochłonna (nawet dwa miesiące) – to sprawia, że można zapomnieć o swobodnym testowaniu poprawności formy, a poprawki w samym projekcie detalu ograniczane są do minimum. Stratasys wraz ze swoją technologią PolyJet sprawia, że formę testową, lub taką przeznaczoną do krótkoseryjnej produkcji możemy wydrukować – znacznie taniej i znacznie szybciej (projekt wraz z drukiem to kwestia kilku dni). Pozwala to na większą swobodę w testowaniu i dopracowywaniu końcowego produktu, przy znacznej redukcji kosztów i czasu. Forma na zdjęciu została wydrukowana z materiału ABSplus, cyfrowego odpowiednika tworzywa ABS, który dzięki odpowiednim właściwościom, z łatwością wytrzymuje temperaturę i ciśnienie wtrysku. Aby pokazać skalę formy wtryskowej, pod spodem umieściliśmy dla porównania standardową wizytówkę 90 x 50 mm. Wypraska została wykonana z polipropylenu.

End of Arm Tooling – niestandardowe końcówki dla ramion robotów

Roboty można dziś spotkać praktycznie w każdym zakładzie produkcyjnym. Obsługują linie produkcyjne, zajmują się sortowaniem czy przeładowywaniem towarów. Bardzo ważnym elementem wyposażenia takiego robota, jest końcówka robocza zamontowana na jego ramieniu. To w dużej mierze ona determinuje możliwości danej maszyny i zakres prac jakie może ona wykonywać. Mimo, że istnieją gotowe do użycia moduły EOAT (End of Arm Tool), producenci robotów oraz użytkownicy końcowi często potrzebują niestandardowych rozwiązań, aby optymalizować operacje i dostosowywać roboty do linii produkcyjnych
w swoich zakładach. Dzięki technologii FDM i stosowanym w niej wysokowytrzymałym przemysłowym materiałom termoplastycznym, przedsiębiorcy zyskują nowe narzędzie do tworzenia modułów EOAT. Elementy wydrukowane w technologii FDM są wytrzymałe, a do tego znacznie lżejsze niż moduły wykonane tradycyjnymi metodami produkcji – poprzez obróbkę metalu. Mniejszy ciężar przekłada się na szybszą i efektywniejszą pracę samych robotów. Bardzo ważnym argumentem przemawiającym na korzyść FDMu jest także oszczędność czasu oraz kosztów, w obu przypadkach sięgająca nawet 85%.

DDM – krótkie serie produkcyjne

Produkcja krótkoseryjna – Stratasys Contiunuous Build 3D Demonstrator

Stratasys Continuous Build 3D Demonstrator to nic innego, jak farma drukarek 3D, maksymalnie zautomatyzowana i zarządzana centralnie z jednej aplikacji poprzez rozwiązania oparte o chmurę. System amerykańskiej firmy łączy w sobie jakość druku w technologii FDM ze stałym nadzorem wydruków oraz zwiększoną szybkością, przy jednoczesnym ograniczeniu pracy operatorów. Sam system, w znacznym uproszczeniu, to kilka drukarek 3D pracujących jednocześnie, ściśle ze sobą połączonych, zarówno fizycznie jak i – co znacznie ważniejsze – oprogramowaniem. System jest w pełni skalowalny, może więc bez problemu rozrastać się wraz z potrzebami przedsiębiorstwa w którym pracuje. Oszczędzamy czas nie tylko ze względu na druk kilku detali jednocześnie (co jest niejako oczywiste), ale także ze względu na daleko idącą automatyzację. Jeśli jeden moduł ulegnie uszkodzeniu, natychmiast drugi, sprawny przejmuje jego pracę, nie dopuszczając do zaburzenia procesu produkcyjnego. Po zakończeniu drukowania drukarka sama wysuwa model do specjalnego pojemnika, oraz nakleja na folię do której jest przyklejony etykietę z nazwą i informacjami o detalu. Następnie rozpoczyna drukowanie kolejnego, bez ingerencji z zewnątrz.

O DDM pisaliśmy już na naszym blogu, więc po więcej informacji odsyłamy do tego wpisu.

Nowe obszary

Stanowiska pomiarowe

Na tegorocznych targach Formnext Stratasys dało swoim klientom możliwość samodzielnego pomiaru właściwości mechanicznych poliamidów z rodziny Nylon. Stanowiska badawcze zawierały próbki wydrukowane z trzech rodzajów poliamidu (Nylon 6, Nylon 12 oraz Nylon 12CF). Materiały z rodziny Nylon charakteryzują się umiarkowanie estetyczną powierzchnią modeli, odwdzięczając się za to ogromną odpornością mechaniczną, a w przypadku Nylonu 12, także chemiczną. Odwiedzający mogli samodzielnie zmierzyć m.in. odporność materiału ma uderzenia, moduł Younga (sprężystość materiału pod wpływem przyłożenia siły wzdłużnej i poprzecznej) czy odporność na zginanie.

Stratasys Robotic Composite 3D demonstrator – druk w 8 osiach

Jedną z najciekawszych nowości zaprezentowanych przez Stratasys był w pełni działający prototyp profesjonalnej drukarki 3d złożonej z głowicy drukującej w FDM zainstalowanej na ramieniu robota, oraz ruchomego stołu roboczego, który oprócz standardowych ruchów w osi Z może teraz także „kłaść się” wraz z wydrukiem (patrz zdjęcie poniżej). Uzyskujemy w ten sposób urządzenie zdolne poruszać się aż w 8 osiach a co za tym idzie, drukować detale nieosiągalne dla dotychczasowych drukarek. System ten minimalizuje a w wielu przypadkach likwiduje konieczność stosowania materiału podporowego. Ponadto pozwala on na łatwie drukowanie w jednym procesie m.in. struktur wzmacniających konkstrukcję nawet na skomplikowanych geometrycznie detalach (np. struktrury widocznej na zdjęciu lub tzw. plastrów miodu) łatwiej i mniejszym kosztem. Technologia ta będzie przydatna wszędzie tam, gdzie w grę wchodzi bezkompromisowa jakość i wytrzymałość konstrukcji, np. w branży lotniczej, kosmicznej oraz motoryzacyjnej.

Na koniec

Zachęcamy oczywiście do odwiedzenia naszej strony: prosolutions.pl gdzie można znaleźć informacje o urządzeniach  do druku 3D oraz materiałach dostępnych w naszej ofercie, oraz wszystkie niezbędne dane kontaktowe do naszych specjalistów, którzy chętnie opowiedzą nieco więcej o nowościach zaprezentowanych na targach Formnext 2017. Do Waszej dyspozycji są także komentarze :).