Coraz więcej firm przemysłowych dostrzega korzyści płynące z druku 3D lub produkcji addytywnej*. Zakres oferowanych maszyn, materiałów i procesów jest ogromny – ale od czego najlepiej zacząć? I skąd wiedzieć, czy lepsza będzie własna drukarka 3D, czy może usługa druku 3D? Aby pomóc odpowiedzieć na te pytania, omówimy, kto i w jaki sposób korzysta z przemysłowego druku 3D. Przeanalizujemy jakie wyzwania druk 3D może stanowić dla firm produkcyjnych. Podpowiemy również, co należy wziąć pod uwagę przed podjęciem decyzji o wyborze drukarki 3D lub usługi drukowania. Zaczynajmy!
* Termin “druk 3D” w rzeczywistości odnosi się tylko do jednego z wielu procesów addytywnych. Jest jednak potocznie używany jako synonim produkcji addytywnej.
Kto może skorzystać na przemysłowym druku 3D?
- Utrzymanie ruchu czerpie korzyści z szybkiego i niezależnego tworzenia części zamiennych.
- Projektowanie i rozwój przyspieszają cykle rozwoju produktu dzięki szybkiemu prototypowaniu. Prototypy mogą być testowane i dostosowywane znacznie szybciej, a także są znacznie tańsze w produkcji niż na przykład części frezowane.
- Zespół produkcyjny może wytwarzać mniejsze serie komponentów znacznie taniej i szybciej oraz ograniczyć marnotrawstwo materiałów. (przetłumaczony: W jaki sposób druk 3D zmniejsza ilość odpadów?).
Jakie wyzwania stawia druk 3D przed firmami produkcyjnymi?
Korzyści są oczywiste. Wciąż istnieje jednak wiele firm, które jeszcze nie włączyły druku 3D do swoich procesów produkcyjnych lub nie wdrożyły go skutecznie. Najczęstszym tego powodem jest brak ekspertów, którzy potrafią prawidłowo obsługiwać drukarki 3D. W zależności od procesu addytywnego, materiału i złożoności części, inżynierowie druku 3D muszą być wielozadaniowi. Muszą nie tylko obsługiwać maszyny, ale także zajmować się konstrukcją CAD, właściwościami materiału, mechaniką i obróbką końcową.
Co więcej, zakup przemysłowej drukarki 3D jest bardzo kosztowny. Może również wymagać specjalnych pomieszczeń, odpowiedniej infrastruktury i licencji na oprogramowanie – inwestycja, która musi być również opłacalna.
Technologie produkcji addytywnej nie tylko oszczędzają czas i koszty, ale także oferują bezprecedensowy potencjał innowacji. Dzięki niej tworzone są nowe materiały. Z kolei te dobrze nam znane, mogą być kształtowane i łączone bez prawie żadnych ograniczeń geometrycznych. Wielu inżynierom brakuje jednak doświadczenia w tym zakresie. Wiąże się to więc z brakiem pewności, co do niezawodności i opłacalności nowych technologii i materiałów.
Jednym ze sposobów, aby dowiedzieć się, czy i które rozwiązania produkcji addytywnej są warte zastosowania, są usługi druku 3D. Być może myślisz o dostawcach usług, którzy drukują przedmioty takie jak kolorowe figurki, etui na telefony komórkowe i breloczki. Ale to coś więcej. Niektórzy dostawcy usług druku 3D dostosowali się do potrzeb przemysłu i tworzą komponenty z różnych materiałów. Są to np. tworzywa sztuczne, metal, a nawet drewno. Wiele materiałów można nawet połączyć w jeden komponent. Zamawianie i dostawa są zazwyczaj szybkie i łatwe. Większość usług oferuje opcję przesyłania modeli 3D online i zamawiania ich bezpośrednio. Dostawa zazwyczaj odbywa się w ciągu kilku dni.
Drukarka 3D czy usługa druku 3D?
Nie dla każdej firmy, która korzysta z zalet druku 3D, drukarka 3D w parku maszynowym będzie opłacalna. Jakie kryteria należy wziąć tutaj pod uwagę?
1. Koszty
Dzięki usłudze druku 3D można zaoszczędzić na kosztach zakupu własnej przemysłowej drukarki 3D. Co więcej oszczędzamy na kosztach magazynowania materiałów, własnych ekspertów oraz czasie potrzebnym na produkcję. Kolejną zaletą współpracy z zewnętrznymi usługami druku 3D jest przejrzysta struktura kosztów. Koszty usług druku 3D można łatwo i precyzyjnie określić z wyprzedzeniem, co ułatwia planowanie budżetu. Księgowanie odbywa się również szybko i łatwo, co z kolei oszczędza czas i koszty, które można zainwestować w inne projekty.
Jeśli jednak decydująca część produkcji ma być realizowana z wykorzystaniem druku 3D, przy czym zapotrzebowanie może być pokryte przez konkretny proces, to w dłuższej perspektywie opłaca się zakup własnej drukarki.
2. Jakość i szybkość
Dostawcy usług druku 3D dysponują dużymi możliwościami w zakresie maszyn i wyspecjalizowanej kadry. Pracują szybko, a dzięki bogatemu doświadczeniu, dostarczają bardzo dobre rezultaty. Produkcja prototypów i małych serii odbywa się bardzo szybko i łatwo, szczególnie w przypadku zamówień online.
Żadna firma kurierska nie dostarczy produktów tak szybko, jak własna drukarka na miejscu. Własna drukarka to dobry wybór, jeśli części mają być regularnie dostępne od ręki. Oczywiście na miejscu musi być ekspert, który zna się na przetwarzaniu materiałów i obsłudze maszyn. W przeciwnym razie części mogą ulec awarii, a proces produkcji znacznie się wydłuży.
3. Personel i wiedza specjalistyczna
Wielu inżynierów jest entuzjastycznie nastawionych do możliwości druku 3D i zajmuje się nim również w wolnym czasie. Niemniej jednak, w wielu miejscach brakuje profesjonalnie wyszkolonego personelu, a przede wszystkim doświadczenia w produkcji addytywnej. Ekspertów od druku 3D trudno znaleźć, ale dostawcy usług specjalizujący się w druku 3D skupiają się właśnie na takich specjalistach. Dzięki dużej liczbie różnych zamówień klientów, dostawcy usług druku 3D mają większe doświadczenie.
Posiadane maszyny, również wymagają własnego wyspecjalizowanego personelu, który musi zostać specjalnie przeszkolony. Jeśli jednak taki ekspert jest dostępny, może on znacznie intensywniej zajmować się optymalizacją procesów i produktów. Jest również w bezpośrednim kontakcie z resztą zespołu.
4. Elastyczność
Usługi druku 3D są wyposażone w wiele różnych maszyn, dzięki czemu mogą obejmować szeroki zakres procesów drukowania i wiele materiałów. W oparciu o wymagane zastosowanie, można doradzać w zakresie wyboru procesu i materiału, a także projektu. Można także oferować różne rozwiązania jako prototypy, aż do znalezienia optymalnego rezultatu. Nie jest to możliwe w przypadku firm, które posiadają tylko jedną lub dwie własne maszyny do produkcji addytywnej. Wprowadzanie zmian do wydrukowanych modeli, testowanie ich na miejscu i omawianie ich w zespole, jest znacznie szybsze i łatwiejsze. To idealne rozwiązanie dla szybko postępujących procesów iteracyjnych.
5. Wielkość zamówienia
Jeśli komponenty lub części zamienne planujemy produkować, przy użyciu produkcji addytywnej, sporadycznie lub jednorazowo, usługa druku 3D jest oczywista. Jeśli wymaganą część chcemy wyprodukować przy użyciu procesu SLS, dodatkowe koszty możemy ponieść przy produkcji niewielkich ilości na własnej maszynie. Profesjonalna usługa drukowania w technologii SLS może produkować duże ilości elementów od różnych klientów w jednym cyklu, co znacznie obniża cenę. Jeśli w krótkim czasie wymagane są duże ilości komponentów drukowanych w 3D, również lepszy może okazać się zewnętrzny dostawca usług, ponieważ najprawdopodobniej dysponuje on większą liczbą maszyn.
6. Przetwarzanie końcowe
Jeśli wydrukowane części chcemy natychmiast zainstalować w swoich maszynach, lub jeśli ważne są tylko właściwości mechaniczne a nie wygląd i dotyk, obróbka końcowa w wielu przypadkach nie jest konieczna. Jeśli jednak tekstura powierzchni musi mieć określone właściwości, takie jak specjalna gładkość lub określone kolory, części drukowane w 3D przechodzą obróbkę końcową. Dotyczy to również wszelkich późniejszych korekt mechanicznych. W zależności od tego, jakiego rodzaju obróbka końcowa jest potrzebna, nakład pracy na ręczną obróbkę może być bardzo duży i wymagać własnego sprzętu. W indywidualnych przypadkach i nieregularnych wymaganiach, usługa druku 3D jest zazwyczaj opłacalna.
Drukarka 3D i usługa druku 3D – połączenie zalet
Przed zakupem drukarki 3D należy zlecić wydrukowanie kilku modeli 3D zewnętrznym dostawcom przy użyciu różnych procesów. Dzięki temu możemy ocenić przydatność wyników w odniesieniu do własnego zastosowania.
Jeśli posiadanie własnej drukarki będzie uzasadnione, nie oznacza to, że musisz ograniczać się do jednego procesu produkcyjnego i jednego materiału. Nadal można korzystać z różnorodnych możliwości usług druku 3D. W zależności od zamówienia, skorzystanie z usług zewnętrznego dostawcy może być nawet bardziej opłacalne, pomimo posiadania własnej maszyny. Koszty maszyny SLS, która nie jest w pełni wykorzystywana, są często wyższe niż w przypadku pilnie potrzebnej pojedynczej części zamówionej zewnętrznie.
Druk 3D w igus® – oto jak możemy pomóc
Nasza własna usługa druku 3D produkuje odporne na zużycie komponenty ze sprawdzonych i przetestowanych wysokowydajnych tworzyw sztucznych iglidur®. W przeciwieństwie do konwencjonalnych tworzyw sztucznych do druku 3D, nasze materiały są szczególnie odpowiednie do zastosowań przemysłowych w ruchu. Charakteryzuje ich bowiem niskie tarcie, samosmarowność i odporność na ścieranie. Ponieważ w naszym sklepie internetowym oferujemy zarówno filamenty, jak i proszek SLS, można je również stosować we własnych drukarkach. Warunkiem jest jednak możliwość ich przetwarzania (patrz instrukcje przetwarzania dla poszczególnych produktów).
Obejrzyj film aby dowiedzieć się, jak korzystać z naszej usługi drukowania 3D. Możesz również przesłać swój plik STEP tutaj, aby rozpocząć.
W razie jakichkolwiek pytań skontaktuj się naszym ekspertem, Michałem Sędrowskim (msedrowski@igus.net).
Możesz również zgłębić lekturę naszego bloga. Dowiesz się z niego, jak przy wykorzystaniu komponentów igus® możesz samodzielnie zbudować drukarkę 3D.
