Druk 3D w segmencie przemysłowym i medycznym

0

Chociaż ceny drukarek 3D od kilku lat sukcesywnie spadają, a technologią druku 3D interesuje się coraz więcej osób, raporty rynkowe jednoznacznie wskazują, że największe zainteresowanie rozwiązaniami 3D wyrażają firmy z sektora przemysłowego i biznes oparty o specjalistyczne rozwiązania. Lotnictwo i kosmonautyka, automotive, przemysł wytwórczy, jubilerstwo, energetyka, elektronika i automatyka czy nowoczesna medycyna – te branże od lat czerpią pełnymi garściami z dobrodziejstw technologii przyrostowych, tworząc dzięki nim lepsze i bardziej innowacyjne produkty.

Działa to zresztą w obydwie strony – najwięcej innowacji w obszarze druku 3D pojawia się w segmencie profesjonalnym. Przyszłość technologii addytywnych to dalsze umacnianie się ich roli w przemyśle i stopniowe wypieranie tradycyjnych metod wytwórczych – oczywiście tam gdzie jest to możliwe i ekonomicznie uzasadnione.

CANON wkracza w branżę druku 3D

Canon – lider rynku rozwiązań do obrazowania, w tym sprzętu foto-video, urządzeń biurowych czy systemów do druku wielkoformatowego, postanowił wkroczyć w branżę druku 3D poprzez rozpoczęcie dystrybucji drukarek 3D jednej z najważniejszych i największych firm w historii branży technologii przyrostowych – 3D Systems. Współpraca ta trwa już ponad trzy lata w naturalny sposób wprowadzając Canon do świata druku 3D jako jednego z jej czołowych przedstawicieli.

Wg. szacunków PwC („PwC: The future of 3D Printing”) już ponad 67% firm produkcyjnych korzysta z druku 3D, w prototypowaniu druk uznaje się już za technologię dojrzałą

3D Systems to firma, od której powstała cała branża druku 3D, a jej założyciel – Charles Hull jest uznawany za twórcę technologii przyrostowych. Założona w 1987 roku, na przestrzeni lat zdobyła pozycję absolutnego lidera, tracąc ją stosunkowo niedawno na rzecz drugiego dinozaura tego rynku – Stratasysa. Wg raportów sprzedażowych za 2016 r. 3D Systems ma ok. 10% udziału w rynku profesjonalnych systemów do druku 3D. Jako jedyna firma posiada w swojej ofercie większość istniejących technologii przyrostowych – druk 3D z fotopolimerów (SLA i MJP), druk 3D z proszku gipsowego (CJP), druk 3D ze sproszkowanych tworzyw sztucznych (SLS) i metali (DMP). Ponadto do 2016 roku firma produkowała i sprzedawała niskobudżetowe drukarki 3D typu FDM.

Pierwsza umowa dystrybucyjna pomiędzy 3D Systems a Canonem (a dokładnie Canon Marketing Japan) została podpisana w 2013 roku i dotyczyła sprzedaży przez Canon wybranych urządzeń 3D Systems na rynku japońskim. Na początku 2015 r. Canon wkroczył z drukarkami 3D amerykańskiego producenta do Europy – najpierw na rynek brytyjski i irlandzki, a pół roku później na rynek niemiecki. W czerwcu 2016 roku dystrybucja maszyn 3D Systems trafiła do naszego kraju, za sprawą Canon Polska.

Srebrny medal zdobyty podczas targów RemaDays dla maszyny CJP660 postawiony na wydrukowanym na tej maszynie modelu produkcyjnej drukarki Canon – VarioPrint i300

W ofercie firmy znajdują się systemy oparte o żywice fotopolimerowe (SLA i MJP) oraz proszek gipsowy drukowany w pełnym kolorze (CJP). Flagowymi maszynami jest ProJet 2500 przeznaczony dla przemysłu oraz ProJet 660Pro skierowany do architektów i branży reklamowej. Obydwa urządzenia zostały wyróżnione za innowacyjność podczas RemaDays Warsaw 2017 – ProJet 660Pro zdobył srebrny medal w kategorii „Nowe trendy w poligrafii i reklamie”, a ProJet 2500 Plus otrzymał złoty medal w kategorii „Wszechstronność i ekonomiczność”.

Maszyna ProJet 2500 Plus, laureat złotego medalu w kategorii „Wszechstronność i ekonomiczność” na targach RemaDays 2017

Od maja 2016 r. Canon dystrybuuje także specjalistyczne oprogramowanie Materialise Magics 3D produkcji jednego z liderów druku 3D na świecie – belgijskiego Materialise.

Super precyzyjny druk 3D w branży przemysłowej i automotive

Oprócz modeli wydrukowanych z wosku, w opisanej metodzie odlewania stosowane są także modele wydrukowane w technologii SLA o specjalnej strukturze wypełnienia, dzięki której zminimalizowana jest ilość powstałego popiołu

Do czego mogą być wykorzystywane systemy oferowane przez Canon? Za pomocą technologii MJP w specjalnie maszynie drukującej woskiem – ProJet 3600W – wykonywane są rdzenie stosowane w metodzie wosku traconego. Wydrukowany model obsypywany jest kruszywem, które tworzy wokół niego osłonę. Następnie wosk jest wytapiany, a w powstałe wgłębienie wlewany jest płynny metal. Automatyzacja procesu z wykorzystaniem drukarki skróciła czas wykonania rdzenia z 5 tygodni do jednego dnia, a koszty obniżono z 20.000$ do 2000$ za model.

Wśród dostępnych materiałów znajdziemy np. materiały przezroczyste…

Daimler Trucks North America – fabryka aut ciężarowych należąca do koncernu Daimler, wykorzystuje drukarki 3D działające w technologii MJP do produkcji funkcjonalnych prototypów elementów swoich ciężarówek, jak również specjalistycznych narzędzi wykorzystywanych przy kontroli jakości. Z kolei, w medycynie, drukarki 3D tego typu są wykorzystywane do produkcji prototypów implantów medycznych oraz narzędzi chirurgicznych stosowanych podczas operacji.

…oraz imitujące gumę

Druk 3D w pełnym kolorze

Technologia CJP powstała na początku lat 90-tych ubiegłego wieku na amerykańskim uniwersytecie MIT pod nazwą 3DP (3D printing). Twórcy tej technologii założyli wkrótce firmę Z Corporation, która przez kolejnych kilkanaście lat była jednym z liderów rynku druku 3D na świecie. W 2011 roku firma została przejęta przez 3D Systems.

CJP to proces druku 3D polegający na rozprowadzaniu na stole roboczym drukarki 3D cienkiej warstwy proszku gipsowego i selektywnego natryskiwania na jego powierzchnię barwionego lepiszcza. Proces ten przypomina tradycyjny druk atramentowy. Następnie nakładana jest kolejna warstwa gipsu i proces się powtarza. W ten sposób otrzymujemy gipsowy, pełnokolorowy wydruk 3D. Do czego może być on wykorzystywany?

Spektrum jest dość szerokie – w architekturze wykorzystuje się tą technologię w druku 3D makiet architektonicznych, ze szczególnym uwzględnieniem organicznych geometrii, których stworzenie konwencjonalnymi metodami jest praktycznie niemożliwe. Przemysł może wykorzystywać CJP do drukowania koncepcyjnych prototypów produktów komercyjnych. Gaming i branża reklamowa korzysta z CJP do drukowania postaci z gier i różnego rodzaju spersonalizowanych gadżetów reklamowych.

Druk 3D w medycynie

W medycynie, za pomocą drukarek 3D typu CJP drukuje się modele organów wewnętrznych pacjentów, z zaznaczeniem różnymi kolorami np. zdrowych i chorych obszarów, tak aby chirurg jeszcze przed operacją mógł dokładnie zapoznać się z chorym organem. Tworzy się także poglądowe modele pomagające lekarzowi jasno przedstawić problem oraz jego rozwiązanie pacjentowi.

Przykładowy model 3D Systems wykonany na drukarce CJP ProJet. Kolorowe modele idealnie sprawdzają się także na uczelniach, w tym tych medycznych.

Podobnie wykorzystuje się technologie typu MultiJet, jednak jej możliwości zastosowania w medycynie są znacznie większe, gdyż wśród stosowanych materiałów znajduje się polimer z certyfikacją USP klasy VI i wykonane z niego modele mogą być sterylizowane i wykorzystywane do tworzenia narzędzi medycznych. Ten sam certyfikat posiadają także żywice wykorzystywane w technologii SLA.

Mówiąc o druku 3D w medycynie nie można pominąć druku z metalu, przede wszystkim tytanu, i drukowanych na zamówienie implantów, gdzie wolność tworzenia porowatych powierzchni ma niebagatelne znaczenie na poprawny zrost kości z wszczepianym elementem. Pochodną dziedziną, w której druk 3D szturmem zdobywa rynek, jest stomatologia, o której napiszemy w kolejnych częściach cyklu Akademii Druku 3D Canon.

Wszystkie osoby zainteresowane otrzymaniem dodatkowych informacji na temat w/w drukarek 3D mogą skontaktować się bezpośrednio z firmą Canon za pomocą poniższego formularza, jak również zamówić wydruk testowy wykonany w technologii MJP lub CJP.

Zgodnie z ustawą z dnia 18.07.2002 r. o świadczeniu usług drogą elektroniczną, wyrażam zgodę na otrzymywanie na wskazany adres poczty elektronicznej informacji handlowej od CD3D Sp. z o.o. z siedzibą w Łodzi (adres: 93-465 Łódź, ul. Dubois 114/116).

Zgodnie z art. 24 ust. 1 ustawy z dnia 29 sierpnia 1997 r. o ochronie danych osobowych informuję, iż: administratorem Pani/Pana danych osobowych jest CD3D Sp. z o.o. z siedzibą w Łodzi (adres: 93-465 Łódź, ul. Dubois 114/116), zwana dalej Spółką, Pani/Pana dane osobowe przetwarzane będą w celu marketingu produktów i usług Spółki, posiada Pani/Pan prawo dostępu do treści swoich danych oraz ich poprawiania, podanie Spółce danych osobowych jest dobrowolne.

Udostępnij.

O autorze

Paweł Ślusarczyk

Prezes zarządu CD3D Sp. z o.o. oraz Business Development Manager. Posiada ponad 12-letnie doświadczenie w biznesie, zdobyte w branży IT, reklamowej i poligraficznej. Od stycznia 2013 roku związany z drukiem 3D.

Rozmowa
z Cedrykiem
?