Íme, a legújabb trendek az additív gyártás terén

A Kvint-R már közel tíz éve foglalkozik additív gyártással, jelenleg az ország legszélesebb - kilenc különféle technológiát felölelő - kínálatával rendelkezik. A rendelkezésre álló gépparknak és a széles alapanyagválasztéknak köszönhetően, az ügyfelek bérnyomtatási igényeinek teljeskörű kiszolgálását vállalják.

Végtermékek gyártására alkalmas műgyanták

Jelenleg a legjelentősebb fejlesztések az alapanyagok területén tapasztalhatók. Míg a kezdetekben elsősorban gyors prototípus készítéshez alkalmazták a 3D nyomtatást, ma már a gyártók egyre nagyobb figyelmet fordítanak olyan alapanyagok fejlesztésére, amelyek végtermék előállítására alkalmasak. Ezt a trendet erősíti az is, hogy az utóbbi években az akadozó ellátási láncok miatt az iparban megnőtt az igény a helyben gyártott alkatrészekre – magyarázza Kasnya-Kovács László.

A legújabb fejlesztésű 3D alapanyagok már hosszú távú környezeti stabilitással bírnak és felveszik a versenyt a fröccsöntött vagy forgácsolt alkatrészek mechanikai tulajdonságaival.

A 3D Systems a technológia megalkotójaként és az egyik legjelentősebb ipari 3D nyomtató gyártóként különösen nagy hangsúlyt fektet az alapanyagok fejlesztésére és átfogó tesztelésére. A gyorsított öregbítési eljárás lehetővé teszi, hogy meggyőződjenek arról, hogy a kinyomtatott tárgy anyaga 4-5 év elteltével milyen mechanikai tulajdonságokat fog mutatni. Az SLA technológiát anno 40 éve szabadalmaztatta a 3D Systems, ennek ellenére csak a közelmúltban sikerült olyan SLA alapanyagot kifejleszteniük, amely már nemcsak prototípus, hanem végtermék gyártására is alkalmas.

Az új, egyre jobb minőségű végtermék alapanyagok megjelenése új korszakot nyit a műanyag alkatrészek gyártásában. Gyakorlatilag eljött a szerszám nélküli gyártás ideje – mondja Kasnya-Kovács László.

A 3D állomány már nem a fröccsöntő szerszám kiindulási alapja, hanem azonnal végtermék készülhet belőle. Ha figyelembe vesszük a fröccsöntőszerszám horribilis költségét és a gyártási, tesztelési idejét, a műanyag additív gyártás átformálja az iparágat. Számos ötlet poraiban hamvad el, mivel egyszerűen nem éri meg felszerszámozni abból kifolyólag, hogy csupán 100-200 darabra lenne szükség belőle. Ezek a projektek a műgyanta alapú technológiával könnyedén megvalósíthatók – tette hozzá.

Újdonságok a szálhúzásos technológiában

A szálhúzásos technológia a leginkább elterjedt, széles körben ismert 3D nyomtatási megoldás. Az olcsó, otthoni felhasználásra szánt készülékek számos lakásban fellelhetőekmár, azonban ebben a szegmensben is megtalálhatóak a professzionális berendezések. Az ipari FDM nyomtatókat nagyobb munkatér mellett széles hőmérsékleti tartomány jellemzi, így alkalmasak a legújabb fejlesztésű, magasabb hőfokon olvadó, nagy szilárdságú keverékekkel nyomtatásra. A legújabb adalék erősítéses karbonnak (PACF) és az üveg adalékot tartalmazó (PF) alapanyagoknak köszönhetően kiszélesedett az FDM nyomtatás ipari felhasználásának lehetősége. Az egészségügy területén is forradalmi újítás várható a PEEK és a PEKK fejlesztések eredményeként. A 3D Systems felismerve ezt a lehetőséget, felvásárolta a német Kumovis vállalatot, amely orvosi implantátumok nyomtatására specializálódott. A BASF kínálatában megtalálható a legtöbb különleges tulajdonságokkal bíró alapanyag, amelyekkel a Kvint-R is dolgozik.

Új perspektívák a tervezésben

A digitális mérnöki technológiák egyre szélesebb körű elterjedése átalakítja a klasszikus mérnöki feladatokat. A legújabb innovációkat először az űrrepülési szerkezetek tervezése, elemzése és gyártása során vetették be. A mesterséges intelligenciát és a nagy teljesítményű számítási kapacitásokat kihasználva, a generatív tervezés paradigmaváltást hozott a tervezési folyamatokban, lehetővé téve a mérnökök számára, hogy meghatározzák a tervezési célokat és követelményeket annak érdekében, hogy olyan optimalizált tárgyakat hozzanak létre, amelyek megfelelnek a kiindulási paraméter követelményeinek.

Az új technológiák kétszeres vagy akár négyszeres tömegcsökkentést tesznek lehetővé, miközben hónapokról napokra rövidül a fejlesztési idő. Az additív gyártással készült alkatrészek esetében a tömeg redukálásával párhuzamosan a merevség és a szilárdság változatlan marad, sőt, utóbbi akár nőhet is. Az új technológia elsősorban az ipari fémnyomtatás alkalmazásának ad nagy lendületet, azonban az új, organikus geometriák kialakulása – amelyek hagyományos gyártási technológiával nem készíthetők el – elősegítették az additív gyártás műgyanta alapú építőanyagainak fejlesztését is.

Nyomtatások utókezelése

Az additív gyártás sajátosságából adódóan minden technológia nélkülözhetetlen eleme egy utókezelési eljárás, amely technológiánként teljesen eltérő. A nyomtatás során szükséges támaszanyagok eltávolítása fizikai és kémiai eljárásokkal vagy ezek kombinációjával oldható meg. Az UV fény hatására térhálósodó alapanyagoknál a lemosás során a legtöbb esetben izopropil alkoholt (IPA) kell alkalmazni, de néhány gyártó speciális tisztító folyadékot biztosít. A manuálisan végzett utókezelés nem termelékeny, nem biztosít állandó minőséget és az egészségre is káros. Ezekre a problémákra nyújtanak megoldást a különféle utókezelő berendezések, amelyek emberi érintés nélkül, zárt térben, szoftveres kontroll alatt végzik el a tevékenységet. Az emberi tényező kivonásával állandósul a minőség, egyben nő a termelékenység. Nem meglepő módon erre a piaci szegmensre is szakosodtak cégek. Az amerikai PostProcess cég – mint arra a neve is utal – gőzerővel fejleszti berendezéseit. A DEMI 400-as készülék gyantás nyomtatások automatizált utókezelését teszi lehetővé. A RADOR segítségével technológiától függetlenül, javítható a nyomtatások felületi minősége.