Jak oszczędzić czas i pieniądze przez wdrożenie druku 3D w procesach produkcji?

Wartość technologii można szacować na podstawie realnych aplikacji. W przypadku druku 3D spektrum wykorzystania metody wytwórczej jest szerokie – mnogość technologii, materiałów eksploatacyjnych czy zastosowań dowodzi o sile druku 3D. Jednak to dowody w postaci realnych aplikacji metody są miarą jej wartości.

Druk 3D sprawdza się w prototypowaniu funkcjonalnym. Z usług druku 3D do zastosowań przemysłowych korzysta łódzkie przedsiębiorstwo VIBROSON, które dostarcza urządzenia i rozwiązania dla przemysłu energetycznego. Dla firmy druk przestrzenny oznacza duże oszczędności – na jednym elemencie firma może oszczędzić 4000 zł i skrócić czas dostawy komponentów o 25%.

Czym dokładnie zajmuje się firma VIBROSON? Zakład dostarcza do Zakładów Przemysłowych oraz Elektrowni Zawodowych wentylatory promieniowe oraz osiowe, tłumiki hałasu, nagrzewnice elektryczne dużych mocy, układy oraz zasilacze olejowe, przepustnice wielkogabarytowe, konstrukcje stalowe, a także instalacje technologiczne. W procesie produkcyjnym modele drukowane przestrzennie są wykorzystywane do testów przepływowych, akustycznych, jak i również do wzorców dla form odlewniczych.

Druk 3D prototypów testowych

Jak mówi Michał Krygier, konstruktor z firmy Vibroson, przedsiębiorstwo wychodząc naprzeciw oczekiwaniom klientów wprowadza na rynek polski i światowy, innowacyjne rozwiązania konstrukcyjne. Praca nad nowymi rozwiązaniami wymaga jednak wiele pracy – nieodłącznym aspektem wdrażania innowacji jest tworzenie kolejnych iteracji prototypów i prowadzenie badań. Zanim rozwiązanie zostanie zatwierdzone, musi przejść zarówno testy wytrzymałościowe, funkcjonalne, przepływowe, jak i akustyczne. Do ich przeprowadzenia często wystarczają prototypy, dlatego w firmie Vibroson która specjalizuje się w badaniach aerodynamicznych i przepływowych często korzysta się z wydruków 3D.

Wśród metod druku 3D, z których najczęściej korzystają specjaliści z firmy można wyróżnić przede wszystkim technologie FDM i SLS – każda z nich wykorzystywana jest do innego rodzaju aplikacji. Tworzenie prototypów metodą przyrostową pozwala na szybsze i tańsze tworzenie detali o skomplikowanych geometriach (takich jak modele wentylatorów promieniowych, osiowych i diagonalnych).

Liczby mówią same za siebie – dzięki technologiom addytywnym firma oszczędza ponad 4000 zł na jednym elemencie i skraca czas dostawy komponentów o 25% w porównaniu do konwencjonalnych metod wytwarzania.

Druk 3D w procesie odlewniczym

Równocześnie, Vibroson korzysta z druku 3D w procesach produkcyjnych. Ciekawym przypadkiem jest proces testowania odrzutników ciepła, które zazwyczaj wykonywane są poprzez odlew w formie piaskowej. Ze względu na długi czas oczekiwania na wykonanie formy przedstawiciele firmy szukali alternatywnego rozwiązania. Rozwiązaniem okazało się wykonywanie modelu za pomocą druku 3D.

Technologia przyrostowa została wykorzystana do wykonania modeli: wirników wentylatorów osiowych, łopat wirnikowych oraz odrzutników ciepła. Modele zostały bezpośrednio zainstalowane w stanowiskach testowych, na których zbadano ich charakterystyki przepływowe i akustyczne.

Ze względu na skomplikowaną geometrię niezbędna okazała się drukarka 3D, która daje możliwość wytwarzania z rozpuszczalnym materiałem podporowym. Do procesu druku wykorzystany został wzmocniony materiał ABS M-30. Właściwości tego tworzywa oraz osiągi przemysłowej drukarki 3D Stratasys F370 zapewniły jednorodność elementu oraz bardzo dobre odwzorowanie wymiarów.

Całkowity proces druku 3D modelu o wymiarach 360 mm szerokości, 180 mm wysokości i 50 mm grubości trwał 19 godzin, a usuwanie materiału podporowego w myjce automatycznej zajęło 2,5 godziny. Tym sposobem, w 24 godziny od otrzymania wirtualnych modeli uzyskany został finalny, fizyczny projekt, który mógł zostać zaprezentowany klientowi.

Firma CadXpert, która wykonała wydruk, posiada bogaty park maszynowy, na który składają się m.in. przemysłowe drukarki 3D Stratasys z serii F123 oraz Fortus 450 mc. Technologie przyrostowe przynoszą zakładom produkcyjnym realne oszczędności. Drukarki 3D Stratasys mogą zastępować, jako tańsza alternatywa, obrabiarki CNC lub wspierać konwencjonalne metody wytwarzania, np. do szybkiego tworzenia odcisków do form odlewniczych.

Szczegółowe informacje znajdziecie na cadxpert.pl.