B&R Logo
  • Strona www
  • Numer modelu
  • Numer seryjny
Login
Zalogowany jako UżytkownikWyloguj się
Ładowanie...
Polski

Please choose your country:

Follow us:

Czy to zamieszanie spełni oczekiwania?

iStock_000034574932_Full

Wytwarzanie przyrostowe – znane również jako druk 3D – nabiera rozpędu. Do niedawna druk 3D był znany tylko w środowisku jego twórców, w którym znający się na technice majsterkowicze jako pierwsi zbudowali proste urządzenia, które były w stanie tworzyć trójwymiarowe przedmioty poprzez nakładanie kolejnych warstw roztopionego plastiku. Narodziny druku 3D spowodowały spore zamieszanie w branży wytwórczej.

automotion rozmawia na ten temat z Rainerem Gebhardtem stojącym na czele zespołu roboczego ds. wytwarzania przyrostowego w niemieckim stowarzyszeniu inżynierów VDMA.

Panie Gebhardt, jak zaangażował się pan w problematykę wytwarzania przyrostowego?

Rainer Gebhardt: Trzy lata temu pracowałem w firmie wytwarzającej prasy drukarskie MAN Roland, gdzie poznałem branżę poligraficzną z perspektywy producentów OEM i użytkowników i zdobyłem doświadczenie i specjalistyczną wiedzę o stosowanych technologiach i ogólnie o rynku. Stamtąd przeszedłem do stowarzyszenia branżowego VDMA, do sekcji technologii drukarskiej i papierniczej, dzięki czemu mogłem zaangażować się w wytwarzanie przyrostowe. A teraz, od samego jego powstania w maju 2014 roku, stoję na czele zespołu roboczego ds. wytwarzania przyrostowego.

Druk 3D – lub wytwarzanie przyrostowe, jak je pan nazwał – jest obecnie jednym z najgorętszych tematów. Czy może pan wyjaśnić te terminy będącym wśród nas laikom?

Termin "wytwarzanie przyrostowe" (ang. additive manufacturing lub w skrócie AM) to zasadniczo przeciwieństwo obróbki ubytkowej, do której jesteśmy przyzwyczajeni, w ramach której materiał jest usuwany przez obróbkę mechaniczną, m.in. toczenie, frezowanie, szlifowanie i elektrodrążenie. Zamiast tego materiał jest nabudowywany – lub nadrukowywany – warstwa po warstwie, tworząc trójwymiarowy przedmiot. I tutaj pojawia się termin druk 3D.

Czym zajmuje się zespół roboczy ds. wytwarzania przyrostowego?

Przyglądamy się wytwarzaniu przyrostowemu w całym łańcuchu obróbki – to jest z perspektywy budowniczego urządzenia, jego użytkownika i dostawcy materiału. Ważne jest dla nas zwracanie uwagi na rozmaite metody, w tym laminację i techniki hybrydowe do metali i tworzyw sztucznych. Jako zespół roboczy oferujemy również sieć wymiany know-how w całej branży budowy maszyn. Mamy również komisje poświęcone aktualnym tematom takim jak jakość produkcji lub automatyzacja procesów.

Druk 3D budzi wiele emocji. Na jakim etapie, według pana, jest obecnie wytwarzanie przyrostowe?

Imponujący współczynnik wzrostu przekraczający 25% pokazuje, że całe to zamieszanie ma jakiś sens. Wiele firm oferuje przemysłowe drukarki 3D, które są już wykorzystywane komercyjnie do zadań takich jak tworzenie prototypów, wyrób narzędzi i form odlewniczych, a także do wykonywania części zamiennych. Inne aplikacje badają nowe geometrie oferujące korzyści takie jak zmniejszenie ciężaru i poprawa sztywności. Jest też wiele innych aplikacji, które nie osiągnęły jeszcze odpowiedniego stopnia dojrzałości.

Foto_gebhardt

Rainer Gebhardt, Szef Zespołu Roboczego ds. Wytwarzania Przyrostowego, VDMA (Źródło: Tristan Rösler)

Istnieje tak wiele różnych technik wytwarzania przyrostowego. Czy może nam pan w skrócie opowiedzieć o tych, które są już dostępne?

Najlepszy sposób ich wykorzystania zależy od obrabianego materiału oraz wytwarzanych z niego części. Pierwsza technologia, która pojawiła się na scenie to stereolitografia. Z biegiem lat dała początek innym technikom stosowanym w przypadku metali i tworzyw sztucznych. W przypadku metali są to selektywne spiekanie laserowe i topienie przy pomocy wiązki elektronów. W przypadku tworzyw sztucznych istnieją techniki takie jak termiczny druk 3D. Możliwe jest także wykorzystanie płynnej żywicy w technologii stereolitografii i cyfrowego przetwarzania światła. Do innych popularnych metod należą laminacja, polyjet i systemy hybrydowe.

W jakich obszarach można wykorzystać części wytwarzane na drukarkach 3D?

Producenci OEM korzystają już z druku 3D w celu tworzenia prototypów bez kosztownego i czasochłonnego procesu tworzenia niezbędnych narzędzi. Tak samo jest w przypadku części zamiennych, które drukarka 3D może wytwarzać zdalnie, na żądanie w małych ilościach – eliminując w ten sposób potrzebę utrzymywania wieloletnich zapasów. Kolejne zastosowanie to ukierunkowane naprawy bardzo złożonych komponentów, które w innym przypadku wymagałyby w dużym stopniu napawania, frezowania lub szlifowania. Wytwarzanie przyrostowe umożliwia wytwarzanie nowych konstrukcji i wzorów niemożliwych do stworzenia w przypadku tradycyjnej obróbki mechanicznej. Można wytwarzać komponenty, które są niezwykle precyzyjne, lekkie, stabilne i zintegrowane, tak jak komponenty oprzyrządowania maszyny. A to tylko niektóre z wielu możliwości.

Tam gdzie świeci słońce pojawiają się też chmury. Z jakimi wyzwaniami można spotkać się wdrażając druk 3D?

Nie wszystko co jest technicznie możliwe jest uzasadnione ekonomicznie. Oprócz wysokich kosztów materiału i czasu potrzebnego na samą czynność drukowania, komponenty muszą również zostać zaprojektowane tak, aby nadawały się do druku 3D. Proces projektowania musi być kreatywny; druku 3D nie należy traktować jako zwykłego substytutu tradycyjnego wytwarzania. Tylko wtedy ta technologia osiągnie swój pełen potencjał.

Wytwarzanie przyrostowe jest już z powodzeniem wykorzystywane w kilku zastosowaniach komercyjnych. Czy może pan krótko podsumować płynące z niego korzyści?

Korzyści pojawiają się, gdy produkujemy części w niewielkiej ilości lub części, które są zbyt złożone do produkcji metodami tradycyjnymi – lub które w innym przypadku wiązałyby się z wysokimi kosztami oprzyrządowania. Producenci OEM mogą korzystać z usług podwykonawców w celu szybkiej produkcji części blisko klientów i bez komplikacji związanych z długim łańcuchem dostaw.

Czy są jakieś obszary, które zdecydowanie nie nadają się do potrzeb wytwarzania przyrostowego?

Wytwarzanie przyrostowe w najbliższej przyszłości z pewnością nie zapewni efektu skali, takiego jak w przypadku tradycyjnego wytwarzania – więc nie będziemy świadkami jego zastosowania w produkcji masowej.

Jakie widzi pan przeszkody techniczne lub innego rodzaju uniemożliwiające szersze zastosowanie technologii druku 3D?

Wytwarzanie przyrostowe nie znajduje się jeszcze na równi ze stosowanymi od dawna tradycyjnymi metodami wytwarzania. Wciąż istnieje pewien potencjał optymalizacji automatyzacji procesu drukowania. Branża lotnicza i inne branże stawiają szczególnie wysokie wymagania odnośnie jakości produkowanych części. Musimy również pomyśleć o tym, jak zachęcić do kreatywnego tworzenia nowych wzorów, jednocześnie chroniąc je jako własność intelektualną.

Jak przedstawia się przyszłość tej technologii? Czy poza wymienionymi już wyzwaniami natury technicznej istnieją jeszcze inne?

Tak jak w przypadku Industry 4.0, istnieją zarówno aspekty techniczne, jak i społeczno-polityczne. Weźmy proces projektowania i rozwoju. Inżynierowi muszą być bardziej kreatywni, jeżeli chcą realizować koncepcje, które są trudne do wyobrażenia i przygotować je w systemie CAD do druku 3D. Możemy spodziewać się pewnych przełomów w komercjalizacji nowych pomysłów, ponieważ drukarka 3D obniża próg kosztów produkcji prototypów.

To bardzo ciekawe – dziękuję za poświęcony nam czas!

Pobierz artykuł jako PDF:

Will the disruption live up to the hype.pdf

Ejemplo
Share
Nasza strona internetowa używa plików cookies (tzw. ciasteczka) w celach statystycznych, reklamowych oraz funkcjonalnych. Dzięki nim możemy indywidualnie dostosować stronę do twoich potrzeb. Każdy użytkownik może zaakceptować pliki cookies albo ma możliwość wyłączenia ich w przeglądarce, dzięki czemu nie będą zbierane żadne informacje. Więcej informacji znajdziesz w Polityce Prywatności.