Spis treści:
Proces produkcyjny określany jako produkcja addytywna, czyli druk 3D, oferuje szereg korzyści w porównaniu z bardziej tradycyjnymi metodami wytwarzania. Zalety tej metody są związane z projektem, czasem i kosztami. Ale podobnie jak w przypadku każdego innego procesu, istnieją w technologii druku 3D wyzwania, które trzeba wziąć pod uwagę przed podjęciem decyzji o jej zastosowaniu.
Atuty druku 3D
Druk 3D jest elastyczny i „edytowalny”
Praktycznie wszystkie wydruki to konstrukcje, które mogą zostać dostosowane w każdym szczególe. Druk 3D pozwala na projektowanie i drukowanie bardziej złożonych projektów, bez względu na ograniczenia konstrukcyjne istniejące w przypadku tradycyjnych procesów produkcyjnych.
Druk 3D nie wymaga skomplikowanego, długiego planowania i prototypowania
Drukarki 3D umożliwiają wytwarzanie części w ciągu kilku godzin. Pozwala to na szybsze ukończenie każdego następnego etapu i znacznie szybsze wykonanie każdej ewentualnej modyfikacji. W porównaniu z obróbką mechaniczną prototypów druk 3D jest tańszy i szybszy w tworzeniu części.
Druk 3D pochłania niewiele zasobów
Kolejną zaletą druku 3D na żądanie jest to, że w przeciwieństwie do tradycyjnych procesów produkcyjnych nie wymaga on dużej ilości miejsca na zapasy magazynowe. Oszczędza to miejsce i koszty, ponieważ nie ma potrzeby drukowania masowego, chyba że jest to konieczne. Ponadto wszystkie pliki projektów 3D są przechowywane w wirtualnej bibliotece, gdyż są drukowane z wykorzystaniem modelu 3D w postaci pliku CAD czy STL. Dzięki dobrze zorganizowanej bibliotece każdy model można łatwo zlokalizować i wydrukować. Zmiany w projektach można wprowadzać bardzo niskim kosztem, bo edytując poszczególne pliki bez marnowania przestarzałych zapasów i inwestowania w kolejne narzędzia.
Druk 3D nie szkodzi środowisku
Druk 3D nie szkodzi środowisku. To technologia less waste. Do produkcji części potrzebne są tylko materiały budulcowe, czyli filamenty lub żywice, i ewentualne podpory. Marnotrawstwo jest niewielkie lub zerowe w porównaniu z metodami alternatywnymi, w których wycina się duże kawałki materiałów nienadających się do recyklingu. Proces druku 3D pozwala więc oszczędzać zasoby i obniża koszty wykorzystywanych materiałów.
Druk 3D jest łatwo dostępny
Drukarki 3D jako narzędzie produkcyjne stały się ogólnodostępne dla szeroko rozumianej grupy wytwórców, ponieważ coraz więcej lokalnych firm oferuje usługi outsourcingu. Pozwala to zaoszczędzić czas i nie wymaga ponoszenia wysokich kosztów transportu w porównaniu z bardziej tradycyjnymi procesami produkcyjnymi realizowanymi za granicą w krajach takich jak Chiny.
Druk 3D ma przed sobą wielkie perspektywy
Zgodnie z praktyką, że najlepsze należy zostawić na koniec – tak, absolutnie tak! Zupełnie nie wiemy, skąd powszechne przekonanie, że druk 3D to pewna forma zabawy i co najwyżej technologiczne dziwadło-ciekawostka. Dobrze, że akurat mamy okazję zdementować to błędne przekonanie. Podczas gdy druk 3D wcale nie ma jeszcze zakusów, aby przejąć tradycyjne branże produkcyjne i wysadzić z interesu tych, którzy stają okoniem wobec modernizacji, to analitycy przewidują, że nastąpi jego znaczny wzrost.
Ograniczenia druku 3D
Druk 3D korzysta z ograniczonej grupy materiałów
Druk 3D umożliwia tworzenie przedmiotów z różnych tworzyw sztucznych, żywic i metali, a samych materiałów wciąż przybywa, czego dowodem są takie egzotyczne pomysły jak czekolada, jednak dostępny wybór surowców nie jest nieograniczony. Wynika to z faktu, że nie wszystkie metale i tworzywa sztuczne można poddać próbom temperatury w stopniu umożliwiającym drukowanie 3D. Ponadto wielu z tych materiałów nie można poddać recyklingowi i tylko część z nich jest bezpieczna dla żywności – choć fakt, że takie istnieją, to kolejne pole do rozwoju.
Drukarki 3D mają ograniczone wymiary
Cóż, niestety tak, chodzi dokładnie o pole robocze. Komercyjne drukarki 3D mają dość małe komory drukowania, co ogranicza wielkość części, które można wydrukować. Większe elementy będą musiały być drukowane w oddzielnych częściach i łączone ze sobą po wyprodukowaniu. W tym celu można też korzystać z nietypowych rozwiązań, takich jak Creality 3DPrintMill. W przypadku większych części oznacza to zwykle większe koszty i wydłużony czas.
Profesjonalny druk 3D wymaga postprocessingu
Wielu pyta, czy wydrukowany w 3D model jest gotowy do użytku, czy wymaga jeszcze dodatkowych działań. Duże części zdecydowanie wymagają obróbki końcowej. Wiele części drukowanych w 3D można także oczyścić w celu usunięcia materiału podporowego z konstrukcji i wygładzenia powierzchni. Stosowane metody obróbki końcowej obejmują strumieniowanie wodne, piaskowanie, chemiczne nasączanie i płukanie, suszenie powietrzem lub ciepłem, montaż i inne. Obróbka końcowa zależy od czynników takich jak wielkość części, zamierzone zastosowanie i rodzaj technologii druku 3D użytej do produkcji. W przypadku małych modeli tworzonych na drukarkach domowych nie jest potrzebna obróbka, choć esteci docenią postprocessing.
Niewłaściwie wykonane modele z drukarek 3D mogą się zwyczajnie rozpaść
Może tak się stać na każdym etapie produkcji, dotyczy to nie tylko ukończonych modeli. W druku 3D części są wytwarzane warstwa po warstwie, i chociaż warstwy te przylegają do siebie, mogą się one także rozwarstwiać pod wpływem naprężeń i różnych czynników środowiskowych. Problem jest istotny zwłaszcza przy produkcji elementów z wykorzystaniem technologii FDM, gdzie do osadzania włókien tworzyw termoplastycznych według określonego wzoru stosuje się metodę wytłaczania topliwego. Elementy wytwarzane przy wykorzystaniu nieco rzadziej spotykanych metod polyjet i multijet są również bardziej kruche. W niektórych przypadkach lepszym rozwiązaniem jest formowanie wtryskowe, ponieważ tworzy ono jednorodne części, które nie będą się rozdzielać i pękać.
