Egyre kevésbé megkerülhető a 3D nyomtatás

Bár a 3D nyomtatás technológiájának kezdetei a hetvenes-nyolcvanas évekbe nyúlnak vissza, az igazi áttörés a XXI. században köszöntött be. Az additívnak nevezett eljárás lényege, hogy nem egy nagyobb anyagegységet csökkentünk le a kívánt méretűre (például marással, faragással, öntéssel stb.), hanem kisméretű rétegek egymáshoz illesztésével állítjuk elő a kívánt struktúrát.

A technológia nagyon komoly előnye, hogy nem szükségesek (annyira) bonyolult megmunkálási folyamatok a kívánt geometria eléréséhez, ezért nem kellenek öntőformák és bonyolult szerszámok a gyártáshoz. Mindennek persze ára van, a darabonkénti előállítási költség többszöröse a hagyományos nagyszériás termelésének. Éppen ezért a 3D nyomtatás nem is ezt a szegmenst célozza meg, hanem a kisebb gyártási volumennel rendelkezőket.

A próbagyártás, prototípus-készítés során például kevés számú alkatrészt készítenek és azokat gyakran módosítják. A hagyományos technológiát alkalmazva ehhez sokféle szerszám legyártására van szükség, amelyek egy esetleges áttervezés után funkciójukat veszíthetik. 3D nyomtatás alkalmazásával viszont nem kellenek ilyen eszközök, a termék azonnal előállítható annak digitális specifikációjából. Így a fajlagosan magasabb ár ellenére jelentős költséget és időt lehet megtakarítani, hozzávetőlegesen évi 50 ezres darabszám alatt érdemes az új technológiát választani.

A gyors reagálás és a felszerszámozás szükségtelensége mellett előnye még a 3D nyomtatásnak, hogy igen aprólékos kidolgozást tesz lehetővé, továbbá kiválóan alkalmas több alkatrészből álló komponensek egy elemből való kiváltására. A hagyományos technológiájú sorozatgyártás felszerszámozásához is kitűnően használható a technológia.

Hátrányként a jóval kisebb élettartamot és strapabírást lehet említeni, de a legmodernebb 3D nyomtatók esetében ez a probléma mára megszűnt. Behatárolja viszont a gyártást, hogy döntően csak egy alapanyagcsaládot lehet alkalmazni egyszerre, bár már léteznek olyan eszközök, amelyeknél ezt a problémát is sikerült kiküszöbölni. A sokat kritizált lassú gyártási folyamat is jelentősen gyorsult.

A 3D nyomtatás lehetséges felhasználási köre azonban túlmutat az egyszerű próbagyártáson. Jelentősen átformálhatja ugyanis a klasszikus termelési és raktározási rendszereket, továbbá a fogyasztási szokásokat is. Jelenleg egy autótípus gyártásának befejezésekor a kötelezően biztosított pótalkatrészek volumentermelése, majd az azt követő hosszútávú raktározása jelentős erőforrásokat emészt fel. A 3D nyomtatás azonban lehetőséget biztosít arra, hogy az aktuális igényeknek megfelelően nyomtassák az alkatrészeket, így alacsony készletszint tartható fenn. Ez az utángyártó szektornak is hasznos lehet. A kis sorozatok rentábilis előállítása megteremti a lehetőséget egyes ritkább típusok alkatrészellátására is.

A 3D nyomtatás háztartási alkalmazásának egyelőre gátat szab a nyomtató bekerülési költsége, ugyanakkor számos szolgáltatónál elérhető a technológia. A működtetéshez csak megfelelő CAD állományokra van szükség, amelyeket gyakran nyílt forráskódot alkalmazó közösségek hoznak létre, ezzel megteremtve a tömeges személyreszabás új, lakossági dimenzióját.

További alkalmazási lehetőségek is vannak

A Siemens Corporate Technology princetoni fejlesztési központjában ötvözték a fejlett robotikát a 3D nyomtatással. Olyan pókhoz hasonlító, autonóm robotokat fejlesztenek SiSpis néven, amelyek képesek együtt dolgozni egymással, továbbá beépített 3D nyomtatóval rendelkeznek. Ezáltal a több, egymástól független, helyváltoztatásra képes mesterséges pók kvázi mobil gyártósorként alkalmas a megfelelő technológiai sorrendben elő- és összeállítani a szükséges alkatrészeket és komponenseket.

Aki további részletekre kíváncsi a 3D nyomtatás világából, jöjjön el az Ipar Napjai rendezvényre! Szerkesztőségünk az Autopro.hu valamennyi olvasója számára ingyenes részvételi lehetőséget biztosít a programokon.