Do niedawna powszechnie uważano, że przyszłość szybkiej produkcji addytywnej z polimerów będzie oparta na technologiach proszkowych (SLS i MJF). Jednak raporty rynkowe z 2024 roku wskazują, że użytkownicy mają na ten temat inne zdanie…
Technologie spiekania proszków polimerowych (PBF) — zarówno oparte na laserze (SLS), jak i na źródle ciepła (MJF) — uchodzą za najbardziej wydajne procesy AM. Pozwalają na produkcję największej liczby elementów w jednym cyklu, w odniesieniu do rozmiaru komory roboczej. Przy dobrze zoptymalizowanym rozmieszczeniu części w komorze można także osiągnąć minimalne straty materiałowe.
Główną zaletą metod SLS i MJF jest to, że nie wymagają struktur podporowych oraz umożliwiają układanie i „zagnieżdżanie” części. Oznacza to, że nie ogranicza nas powierzchnia stołu roboczego w osi XY, jak w FFF, SLA czy DLP, ale możemy w pełni wykorzystać objętość w osi Z.
Dodatkowo oferują prawdziwą swobodę projektowania geometrycznego — jedynym realnym ograniczeniem jest minimalna grubość ścianki na poziomie ok. 0,4 mm (+/- 0,2 mm w zależności od geometrii elementu i gęstości upakowania w komorze).
Teoretycznie więc SLS i MJF to najbardziej produktywne metody druku 3D. Zaprojektowane do szybkiej produkcji.
Ale są trzy poważne zastrzeżenia…
- Koszt nowej maszyny SLS lub MJF to kilkaset tysięcy EUR/USD (wersje biurkowe od Formlabs czy Sinterit są oczywiście znacznie tańsze, ale mniej wydajne; to nie są drukarki 3D do produkcji seryjnej jak EOS, HP czy Farsoon).
- Wybór materiałów jest ograniczony do trzech typów: poliamidy, TPU i polipropylen (przy czym ten ostatni jest częściej omawiany niż faktycznie wykorzystywany).
Koszt materiału jest dość wysoki w kontekście produkcji seryjnej — przegrywa nie tylko z granulatem do wtrysku (co jest oczywiste), ale także z filamentami FFF i żywicami SLA/DLP.
Dodatkowo często powtarzane „niskie straty materiałowe” są dyskusyjne, ponieważ minimalizacja ilości spiekanego proszku naprawdę zależy od rodzaju produkcji. Niektóre elementy mają takie geometrie, że nie da się ich efektywnie ułożyć w komorze i spora część proszku musi być odświeżona lub zmieszana.
Post-processing także nigdy nie był prosty — choć sama wydajność druku w pewnym stopniu to rekompensowała.
Tak czy inaczej, pod koniec lat 2010. i na początku lat 2020. nie było realnej alternatywy. Drukarki FFF były wolne i nie oferowały wystarczającej jakości. Im były tańsze, tym bardziej zawodne.
Podobnie było z żywicami — tanie drukarki LCD nie oferowały dużej wydajności, a post-processing był uciążliwy (tak samo męczący jak w PBF).
Aż nadszedł połowa 2022 roku i na Kickstarterze pojawił się X1 od Bambu Lab. W drugiej połowie tego samego roku wszystko stanęło na głowie…
Drukarki 3D Bambu Lab były nie tylko znacznie szybsze od jakiejkolwiek wcześniejszej drukarki FFF, ale też oferowały wysoką jakość druku, a co najważniejsze — dużą powtarzalność i niezawodność.
Wkrótce inni producenci poszli w ślady Bambu Lab, dostosowując swoje drukarki do nowego standardu wyznaczonego przez chińską firmę. Doszło nawet do tego, że na zeszłorocznym Formnext Josef Průša (nieoficjalnie) porzucił swój flagowy model Prusa i3 i zaprezentował Core One oparty na kinematyce CoreXY.
Bambu Lab oferował swoje drukarki w niskich cenach — a biorąc pod uwagę ich funkcjonalność i jakość komponentów — były najtańsze na rynku w przeliczeniu na możliwości.
Oczywiście inne chińskie firmy, takie jak Creality czy Elegoo, szybko nadrobiły zaległości, oferując swoje urządzenia w jeszcze niższych cenach (przynajmniej jeśli chodzi o cenę katalogową).
I gdzieś między 2023 a 2024 rokiem to wszystko się naprawdę zaczęło…
Nowa fala przedsiębiorców zajmujących się drukiem 3D, dostrzegając oczywiste zalety nowej generacji drukarek (niski koszt, wysoka jakość i duża wydajność), zaczęła kupować je masowo, tworząc gigantyczne farmy liczące setki maszyn.
I zaczęli drukować niekoniecznie „mądre rzeczy”, ale rzeczy, które inni naprawdę chcieli kupić.
Cóż, przeczuwałem, że to się dzieje — ale tylko intuicyjnie.
Aż do momentu, gdy kilka miesięcy temu zacząłem pracować nad najnowszym raportem VoxelMatters — „Polymer AM Market 2025” — i spojrzałem na dane liczbowe, które mi przekazano.
Słuchajcie, to prawdziwa przepaść! Liczba sprzedanych drukarek FFF w porównaniu do drukarek 3D typu PBF dla polimerów. Tego się po prostu nie da nie zauważyć.
Serio, różnica w liczbach jest naprawdę, naprawdę ogromna. Oczywiście nie mogę ich tu ujawnić, więc musicie uwierzyć mi na słowo.
(Dla jasności — nikt z VM nie płaci mi za to, że to piszę, ani nie mam prowizji od sprzedaży raportu. Piszę to jako współautor, który jest dumny z wykonanej pracy — za którą już zostałem opłacony).
Długo myślałem nad tym, co te liczby tak naprawdę oznaczają. Skąd się biorą. I wniosek jest jasny:
Adopcja drukarek 3D przez sektor konsumencki jest niezaprzeczalna, ale firmy wykorzystują je na masową skalę w farmach druku 3D.
Bo bądźmy szczerzy — jeszcze 3-4 lata temu farmą drukarek 3D nazywaliśmy zestaw z 10–15 maszynami. Sam miałem ich ponad 70 w GREENFILL3D i byłem z tego dumny.
Dziś farma z 100 drukarkami to standard.
Rekordziści, jak JinQi z artykułu Carolyn Schwaar na ALL3DP, mają 2 500 maszyn (pewnie już nawet więcej).
Co więcej, postępy w algorytmach druku 3D sprawiły, że dziś można drukować elementy, które jeszcze 2–3 lata temu były na systemach FFF albo niemożliwe do wykonania, albo ekstremalnie trudne. Spójrzcie sami:
Różnice między tym, co można wyprodukować metodami SLS/MJF a tym, co daje FFF, powoli znikają.
Co prowadzi nas do pytania z tytułu: Czy drukarki 3D SLS i MJF zostaną zastąpione przez drukarki FFF pracujące w farmach?
Cóż, obecnie, na dziś, brzmi to jak herezja, bo podważa utrwalony od lat paradygmat opisany na samym początku:
Rapid Manufacturing = Powder Bed Fusion.
I nie zapominajmy o ponad dziesięcioletnim stereotypie:
Drukarka „desktopowa” = produkt niskiej jakości, o małej wydajności.
Tyle że ten stereotyp już od ponad dwóch lat nie jest prawdziwy, a stary paradygmat zaczyna się kruszyć.
Bo dziś właściciele firm pytają sami siebie: Co bardziej opłaca się kupić?
- jedną maszynę SLS za 250 000 EUR?
- czy sto drukarek Bambu Lab X1C za 115 000 EUR?
- a może sto drukarek Elegoo Centauri Carbon za zaledwie 33 000 EUR?
A młodzi (nowi) przedsiębiorcy, którzy dopiero wchodzą w świat druku 3D, nawet się nad tym nie zastanawiają — technologie PBF są dla nich równie obce i abstrakcyjnie drogie jak wszystko, co jest poza ich zasięgiem. Po prostu od razu kupują drukarki FFF.
Ale bądźmy uczciwi — farmy drukarek 3D też mają swoje wady i ograniczenia:
- Sto drukarek 3D wymaga dużej przestrzeni, solidnej infrastruktury i — co najważniejsze — stu gniazdek elektrycznych.
- Potrzebny jest zapas filamentów w ilościach przemnożonych przez 100 (co najmniej dwie szpule na drukarkę). To samo dotyczy części zamiennych.
- Trzeba zatrudnić sporo osób do obsługi i serwisowania.
- Potrzebny jest niezawodny system do zarządzania przepływem pracy w dużych farmach drukarek 3D.
- I w momencie, gdy liczba drukarek przekracza 100, punkty 1–3 trzeba skalować proporcjonalnie.
Mimo to coraz bardziej oczywiste staje się, że w wielu przypadkach prowadzenie farmy drukarek FFF jest po prostu bardziej opłacalne niż inwestycja w SLS czy MJF. A liczby z raportu VoxelMatters praktycznie to wykrzykują!
Uff… To naprawdę długi artykuł. Jest tu wiele wątków, których nie poruszyłem — a gdybym to zrobił, tekst byłby tak długi, że pewnie nie dotarlibyście do końca.
Dlatego na koniec kilka doprecyzowań:
- Tak, SLS i MJF mają szereg certyfikatów do zastosowań wojskowych, lotniczych, medycznych i innych regulowanych branż, podczas gdy FFF z reguły nie. Ale elementy wymagające takich certyfikatów nie są aż tak powszechne (na pewno nie stanowią 20% wszystkich drukowanych części, prawda?). Poza tym nie twierdzę, że drukarki PBF znikną z rynku — mogą nadal być używane właśnie do wyrobów wymagających certyfikacji.
- Jest też stary stereotyp, że SLS i MJF to tylko poliamidy, a FFF to tylko kolorowe PLA czy PETG. To już nieaktualne. Wystarczy spojrzeć na ofertę materiałów technicznych od czołowych producentów — obecnie są dziesiątki typów materiałów, nie tylko PA i TPU.
- Farmy drukarek żywicznych zasługują zresztą na osobny artykuł — tak samo jak farmy SLS oparte na drukarkach Formlabs czy Sinterit — to też bardzo ciekawy temat!
Dzięki za przeczytanie!
Najważniejsze wydarzenia minionego tygodnia (#25.25)
7. Nikon SLM Solutions i ArianeGroup nawiązały współpracę w zakresie wielkoformatowego druku 3D z metalu
Nikon SLM Solutions i ArianeGroup zawarły strategiczne partnerstwo w celu rozwoju ultra-wielkoformatowego druku addytywnego z metalu (ponad 1 m³) z wykorzystaniem technologii spiekania proszków. Współpraca ma usprawnić produkcję komponentów dla przemysłu lotniczego, spełniając rygorystyczne normy jakościowe i umożliwiając integrację funkcji oraz optymalizację wydajności.
ArianeGroup, lider w dziedzinie rakiet nośnych i systemów obronnych, wykorzysta technologię Nikon SLM do wytwarzania złożonych, wysokowydajnych części. Partnerstwo podkreśla rolę druku 3D w obniżaniu kosztów i skracaniu czasu realizacji kluczowych projektów kosmicznych.
CZYTAJ WIĘCEJ: www.voxelmatters.com
6. 3YOURMIND dołączył do akceleratora EUDIS dla innowacji w obronności
3YOURMIND zostało wybrana jako jedna z 20 firm do pierwszej edycji European Defence Innovation Scheme (EUDIS) Business Accelerator. Ośmiomiesięczny program obejmuje mentoring i boot campy, a kończy się przyznaniem vouchera startowego o wartości 65 000 EUR.
Platforma oparta na sztucznej inteligencji usprawnia produkcję części zamiennych na potrzeby utrzymania zdolności obronnych. Po wcześniejszej współpracy z armią USA, 3YOURMIND planuje wzmocnić europejskie łańcuchy dostaw dla obronności poprzez rozwiązania cyfrowej produkcji.
CZYTAJ WIĘCEJ: www.voxelmatters.com
5. Rosen Law Firm złożyła pozew zbiorowy przeciwko 3D Systems Corporation
Rosen Law Firm złożyła pozew zbiorowy przeciwko 3D Systems Corporation, zarzucając firmie wprowadzenie inwestorów w błąd w okresie od 13 sierpnia 2024 do 12 maja 2025. Skarga twierdzi, że 3D Systems zaniżyło wpływ spadku zamówień klientów i zawyżyło swoją odporność w trudnych warunkach rynkowych. Firma miała również niewystarczająco ujawnić zmiany w kamieniach milowych współpracy z United Therapeutics, co mogło wpłynąć na prognozowane przychody.
CZYTAJ WIĘCEJ: www.3druck.com
4. Oerlikon Additive Manufacturing dostarczył 25 000. tłumik drukowany w 3D
Oerlikon Additive Manufacturing ogłosił, że dostarczył swój 25 000. tłumik drukowany w 3D, wyprodukowany w zakładzie w Huntersville w Karolinie Północnej. Jednoczęściowe tłumiki, wykonane w technologii laserowego spiekania proszków z proszku stopu niklu, oferują niższe ciśnienie wsteczne i większą trwałość w porównaniu do tradycyjnych konstrukcji z wielu części.
W 2023 roku Oerlikon przeniósł produkcję addytywną do USA, dostosowując się do kluczowych sektorów wzrostu, takich jak lotnictwo i półprzewodniki. Firma zawarła także kontrakty z Airbusem na drukowane w 3D komponenty satelitów oraz z ArianeGroup na wymienniki ciepła do rakiety Ariane 6.
CZYTAJ WIĘCEJ: www.voxelmatters.com
3. Ricoh USA uruchomiło Ricoh 3D for Healthcare, LLC
Ricoh USA uruchomiło Ricoh 3D for Healthcare, LLC — nową spółkę skoncentrowaną na rozwoju zastosowań zatwierdzonych przez FDA, spersonalizowanych urządzeń medycznych. Nowa struktura ma sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu i wspierać szpitale w produkcji regulowanych modeli i urządzeń drukowanych w 3D na miejscu. Ricoh 3D for Healthcare współpracuje także z innowatorami technologii medycznych, takimi jak Kallisio i Insight Surgery, aby dostarczać zaawansowane, spersonalizowane rozwiązania na terenie całych Stanów Zjednoczonych.
CZYTAJ WIĘCEJ: www.tctmagazine.com
2. Formlabs wprowadził dwa innowacyjne materiały: Color Resin V5 i True Cast Resin
Formlabs wprowadził dwa nowe materiały: Color Resin V5 i True Cast Resin. Color Resin V5 umożliwia zamówienie w pełni spersonalizowanych kolorów żywicy, produkowanych w zaledwie tydzień, już od jednego litra. Idealnie nadaje się do przyrządów kodowanych kolorami, prototypów i gotowych elementów, oferując parametry porównywalne z uniwersalnymi żywicami Formlabs.
True Cast Resin umożliwia tworzenie bardzo szczegółowych wzorów odlewniczych z minimalną ilością popiołu i czystym wypalaniem, co sprawia, że jest doskonała do biżuterii i zastosowań inżynierskich. Obie żywice wspierane są przez zaawansowane aktualizacje oprogramowania PreForm.
CZYTAJ WIĘCEJ: www.tctmagazine.com
1. Farsoon wprowadził FS621M-Cu do wielkoformatowego druku 3D z miedzi
Farsoon zaprezentował nowy system FS621M-Cu, wielkoformatowe urządzenie metalowe przeznaczone do druku 3D stopów miedzi, takich jak CuCrZr. Wyposażony w cztery lasery o mocy 1000 W, komorę z powłoką antyrefleksyjną i inteligentne zarządzanie termiczne, zapewnia stabilny druk refleksyjnych materiałów. Według testów, wydruki osiągają przewodność cieplną ≥345 W/(m·K) i dyfuzyjność cieplną ≥95 mm²/s.
Od 2017 roku Farsoon współpracował z producentem z branży lotniczej nad rozwojem tego rozwiązania. Maszyna wyprodukowała już wykładzinę komory spalania o wymiarach 600 × 850 mm — jeden z największych monolitycznych elementów miedzianych wydrukowanych w 3D. Odbijająca światło miedź stwarza wyzwania, często powodując wady, jednak rośnie zapotrzebowanie na kanały chłodzące w przemyśle lotniczym i kosmicznym.
Konkurenci, tacy jak Eplus3D i EOS, również rozwijają druk 3D z miedzi, skupiając się na optymalizacji procesów i właściwości materiałów. Nowe zastosowania w półprzewodnikach i elektromobilności, takie jak rozwiązania chłodzące Alloy Enterprises dla centrów danych AI, podkreślają potencjał AM do innowacyjnych projektów z miedzi.
CZYTAJ WIĘCEJ: www.voxelmatters.com
