formnext 2016 – technologia druku 3D ma się doskonale, a wszystko co najlepsze dopiero przed nią

Odkąd pamiętam, wszyscy znajomi działający w branży profesjonalnych technologii przyrostowych powtarzali mi jedną rzecz: „Paweł – musisz jechać na Euromold!„. Jedna z najważniejszych imprez targowych poświęconych przetwórstwu tworzyw sztucznych, była przez wiele lat bastionem druku 3D, gdzie prezentowano wszystkie nowości z obszaru technologii przyrostowych i wytwórczych. Niestety w ostatnich latach ranga tej imprezy nieco podupadła, a w jej miejscu pojawił się w zeszłym roku formnext, który z miejsca przejął wszystkich najważniejszych wystawców. Ostatecznie na Euromold nigdy nie pojechałem – miałem jednak okazję pojawić się na formnekście. I powiem tylko tyle – to była jak podróż do Mekki… Mekki druku 3D.

formnext rozpoczął się w ten wtorek (15.11.2016 r.) i trwa do jutra (18.11.2016 r.). Wystawia się na nim absolutna czołówka branży druku 3D – począwszy od firm, które stworzyły poszczególne gałęzie technologiczne jak Stratasys, 3D Systems, EOS, czy EnvisionTEC, a skończywszy na firmach, które dopiero wkraczają na rynek, jak HP, Ricoh, czy XJet. Dominują firmy z sektora profesjonalnego, jednakże nie brakuje producentów niskobudżetowych maszyn opartych o technologię FDM, z rodzimymi Zortraxem i Omni3D na czele. Moja wizyta na targach trwała tylko jeden dzień, jednakże była niezwykle intensywna… Poniżej garść przemyśleń i obserwacji oraz niewiarygodna ilość zdjęć!

Zacznijmy może od kilku najważniejszych spostrzeżeń:

• po pierwsze – branża druku 3D ma się świetnie!
• po drugie – wszystko co najlepsze, jest jeszcze przed nią!
• po trzecie – niestety na chwilę obecną dotyczy to wyłącznie takim obszarom jak przemysł ciężki, lotnictwo, automotive i medycyna…

Technologie przyrostowe to dziś przede wszystkim druk 3D z metalu, trochę fotopolimerów i spieków. FDM? Oczywiście też, ale przede wszystkim na stoisku Stratasysa – mimo, że pozostałe firmy prezentujące tą technologię zaprezentowały się naprawdę fantastycznie, Stratasys je zdecydowanie wyprzedza. Tak na oko – o jakieś 25-27 lat… Nie zgadzasz się z tym stwierdzeniem? Pokaż swoje wydruki z Ultemu…

Na targach zaprezentowano mnóstwo nowości i przez kolejne dni postaramy się przybliżać je w kolejnych artykułach. Tutaj podzielę się przede wszystkim tym, co wywarło na mnie największe wrażenie.

HP

Chociaż na temat drukarki 3D HP i technologii Multi Jet Fusion napisałem już kilkadziesiąt artykułów, dopiero dwa dni temu miałem okazję po raz pierwszy zobaczyć tą legendarną maszynę na własne oczy. I muszę przyznać, że robi ona niesamowite wrażenie… Po pierwsze jest naprawdę wielka – dotychczasowe wizualizacje nie oddają jej rzeczywistych rozmiarów. Zdecydowanie nie jest to urządzenie biurowe. Stacja do postprocessingu jest jeszcze większa, ponadto jej częścią jest pokaźnych rozmiarów kompresor.

Centralnym punktem całego systemu jest pojemnik na proszek, w którym drukowane są detale. Najpierw jest on instalowany w stacji do postprocessingu gdzie jest napełniany mieszanką proszku – nowym i pochodzącym z wcześniejszych prac. Następnie jest transportowany do drukarki 3D, gdzie następuje proces wydruku 3D. Potem z powrotem trafia do stacji do post-processingu, gdzie proszek jest chłodzony i wyciągany, pozostawiając same wydruki.

Wydruki 3D prezentują się fantastycznie – wizualnie przypominają tradycyjne wydruki wykonywane w technologii SLS. Na chwilę obecną HP oferuje druk 3D monochromatyczny, jednakże w przyszłości ma dojść do tego jeszcze kolor. Wbrew pierwotnym informacjom, pierwsze maszyny mają trafić na rynek dopiero w przyszłym roku.

XJet

XJet to chyba najbardziej niezwykła i widowiskowa technologia druku 3D jaka jest prezentowana na targach (może się z nią równać chyba tylko superszybki CLIP z Carbon, który niestety nie dojechał do Frankfurtu). Olbrzymia maszyna drukuje w autorskiej technologii NanoParticle Jetting, która jest co do zasady działania zbliżona do PolyJet Objeta. Na stół roboczy jest natryskiwana specjalna żywica z nanocząsteczkami metalu. Następnie warstwa modelu jest nagrzewana temperaturą ok. 300°C, co z jednej strony powoduje, że żywica odparowuje, a z drugiej, że nanocząsteczki metalu łączą się ze sobą.

Wydrukowanie jednej warstwy trwa kilka sekund (przynajmniej w przypadku całego obszaru stołu roboczego drukarki 3D, co było prezentowane na żywo na targach).

Niestety nie udało nam się uzyskać żadnej konkretnej informacji ani na temat cen, ani dostępności maszyny w sprzedaży. XJet ma być oferowany w „przeciętnej” cenie, tzn. ani nie będzie najtańsza, ani najdroższa na rynku…? Aktualnie drukarki 3D stoją już u kilku klientów – beta testerów i w zależności od ich opinii maszyny albo trafią do sprzedaży w przyszłym roku, albo w 2018.

Jeśli chodzi o zapowiadany wcześniej druk 3D z ceramiki, to jedyne co udało nam się zobaczyć to garść niewielkich wydruków. Generalnie z wydrukami z XJeta problem był taki, że były schowane w ekspozytorach i nie było możliwości ich dokładnego obejrzenia.

METAL, METAL, METAL

O ile stanowiska HP czy XJeta robiły niesamowite wrażenie, trzeba uczciwie przyznać, że stanowiły tylko bardzo ciekawe tło dla technologii, które całkowicie zdominowały całe targi, czyli druk 3D z metalu. Na formnext pojawili się absolutnie wszyscy najważniejsi gracze w tej branży: EOS, SLM Solutions, Concept Laser, Arcam, TRUMPF, 3D Systems, czy Renishaw. Do tego należy doliczyć firmy oferujące złożone systemy produkcyjne jak np. MetalFAB1 z Additive Manufacturing Systems, czy wchodzący na rynek FormUp 350 z AddUp – firmy utworzonej przez Fives i Michelin, jak również dziesiatki firm konstrukcyjnych i usługowych z belgijskim Materialise na czele.

Metal to obecnie dominująca technologia przyrostowa w świecie przemysłu ciężkiego, lotnictwie i automotive. Co ważne, coraz częściej znajduje ona zastosowanie w produkcji seryjnej a nie tylko w samym prototypowaniu. Możliwości jakie daje jest iście rewolucyjna i jeżeli wszystko w dalszym ciągu będzie iść w tym kierunku, całkiem prawdopodobnym jest scenariusz, że za 5 – 10 lat znakomita większość detali będzie w większym lub mniejszym stopniu powstawać przy użyciu technologii przyrostowych, bądź hybrydowych, w połączeniu z obróbką skrawaniem.

Moim osobistym faworytem był EOS M 400-4 o obszarze roboczym 40 cm w każdej osi, wyposażony w cztery lasery o mocy 400W, które wg zapewnień producenta oferują czterokrotnie szybszy czas powstawania drukowanych detali. Nie znaczy to oczywiście, że maszyny pozostałych producentów w jakikolwiek sposób odstawały od rozwiązań EOS’a – po prostu M 400-4 imponował rozmachem…

…podobnie jak wspomniany MetalFAB1, czyli system produkcyjny składający się z kilku (a na specjalne zamówienie nawet kilkunastu!) stacji roboczych.

Druk 3D form do odlewów z piasku

Od dawna powtarzam, że jedną z najbardziej niezwykłych a zarazem niedocenionych technologii druku 3D na świecie, jest technologia Voxeljet służąca do tworzenia skomplikowanych form i rdzeni do form do odlewów drukowanych z piasku. Na formnext firma zaprezentowała jedną ze swoich maszyn oraz szerokie spektrum wydruków.

Tymczasem sporą niespodziankę sprawił EnvisionTEC, kojarzony do tej pory przede wszystkim z drukarkami fotopolimerowymi. Wspólnie z firmą Virdis3D pokazał urządzenie o nazwie RAM123, wykorzystujące do drukowania ramię robotyczne ABB. Proces druku 3D jest bardzo szybki (minimalna prędkość to 75 mm/godzinę. Obszar roboczy to 30,5 x 61 x 91,4 mm, a wysokość drukowanej warstwy wynosi od 200 do 500 μm. Podobnie jak w przypadku technologii Voxeljeta, kolejne warstwy są spajanie lepiszczem opartym o żywicę.

FDM

Chociaż przyćmione przez metale, spieki i fotopolimery, na formnexcie nie brakuje firm oferujących drukarki 3D drukujące w technologii FDM. Oczywiście pod tym względem wyróżnia się Stratasys, który stworzył tą technologię na przełomie lat 80-tych i 90-tych ubiegłego wieku. Chociaż na pierwszy rzut oka modele ze Stratasysa nie różnią się pod względem jakościowym od tego co można uzyskać chociażby na naprawdę dobrze wykonanej i skalibrowanej Prusie i3 – jak to mówią, diabeł tkwi w szczegółach…

A te „szczegóły” to stopień odwzorowania wymiarów drukowanych modeli względem projektu, czy sam materiał z którego zostały wykonane. Tutaj na uwagę zasługuje przede wszystkim niezwykłe tworzywo sztuczne jakim jest Ultem – certyfikowany materiał wykorzystywany w lotnictwie przy produkcji części zamiennych do samolotów. Drukowany jest w temperaturze powyżej 300°C, a komora robocza drukarki 3D jest rozgrzewana do 180°C. Niestety można próbować gonić Stratasysa ze swoimi rozwiązaniami technologicznymi, ale 25 lat różnicy w stażu pracy na rozwojem technologii robi różnicę…

Zortrax jak zwykle zaprezentował fantastycznie przygotowane stoisko, z trzema uroczymi hostessami i kawą o mocy kolumbijskiej kokainy, którą chwilę później wylał mi koszulę witający się ze mną Davide Sher z 3D Printing Business Directory. Oprawa była mniej więcej taka sama jak w Amsterdamie i Birmingham. Główne miejsca zajmowały motocykl prezentowany w UK oraz monumentalny wydruk 3D Batmana. Ponadto ciekawie prezentowała się wydrukowana szlifierka i bak. Drukarki 3D były tym razem mniej wyeksponowane, ale z drugiej strony to również było to co zawsze – M200, M300 i Inventure ze stacją do postprocessingu.

Mass Portal zaprezentował szerokie swoich drukarek 3D, lecz to co zwracało szczególną uwagę, to ultra precyzyjne, miniaturowe wydruki 3D, prezentowane po raz pierwszy podczas TCT w Birmingham. W kategorii niskobudżetowych, produkcyjnych drukarek 3D był to jeden z głównych konkurentów Zortraxa na targach.

German RepRap i BigRep zaprezentowały duże, zabudowane drukarki 3D o dużych obszarach roboczych. Bardzo pozytywnie zaskoczył mnie tutaj BigRep, który w przeciwieństwie do targów w Amsterdamie, nie przywiózł tym razem wazonów, lamp i krzeseł, tylko naprawdę solidnie wydrukowane modele przemysłowe, z dużym prototypem formy do odlewów na czele. Chociaż w dalszym ciągu trudno porównywać to do wydruków Stratasysa, postęp jest gigantyczny – zarówno pod względem samego podejścia do tematu jak i jakości wykonania.

Ciekawie prezentowało się także stoisko Polymakera, który przywiózł pełne spektrum swoich filamentów oraz Polysher – urządzenie do wygładzania wydruków.

Jeśli chodzi o stoiska innych znanych na rynku firm jak Flashforge, TierTime, czy iGo3D, to można powiedzieć, że były. Profesjonalnie przygotowane, odstawały jednak nieco swoim charakterem od specyfiki targów.

Na koniec warto wspomnieć też o kolejnych dwóch polskich firmach – Omni3D i Solveere. Obydwie przygotowały bardzo solidne stoiska, na których prezentowały swoje produkty. Omni3D oferował oczywiście Factory 2.0, które cieszyło się dość sporym zainteresowaniem odwiedzających. Solveere wystąpiło na targach jako biuro konstrukcyjne, a główną atrakcją stoiska był pokaźnych rozmiarów prototyp symulatora lotów, wykonany w całości w technologiach FDM i fotoplimerowych.

Na co jeszcze warto było zwrócić uwagę?

• Roland zaprezentował swoją pierwszą drukarkę 3D drukującą z proszku; na pierwszy rzut oka spóźnił się z nią 2-3 lata…

• Ricoh prezentowało swoją maszynę drukującą w technologii SLS; nie wiem, nie jestem zbyt wielkim specjalistą od spieków, ale prezentowane wydruki 3D odstawały jakością od tego co pokazywała konkurencja…

• firmy prezentujące systemy do skanowania 3D i metrologii jak GOM czy Renishaw zachwycały prezentowanymi technologiami…

• 3D Systems prezentowało prototyp rewelacyjny kokpitu do Fiata TIPO wydrukowany w technologiach SLS i SLA; wyglądał jakby został po prostu wymontowany z produkcyjnego auta

• włoski DWS także zaprezentował sporo maszyn, a furorę robiła wydrukowana w technologii SLA niewielkich rozmiarów figurka wyglądająca jakby była wyprodukowana metodą wtrysku; na stoisku był obecny nasz serdeczny kolega – Bartłomiej Jarkiewicz z MTT Polska, polski dystrybutor tej marki

• chociaż miałem już okazję zobaczyć pełnokolorowe wydruki 3D ze Stratasysa J750, to co zobaczyłem na targach przekraczało moje oczekiwania…

• na targach pojawił się także krakowski Sinterit, ze swoimi drukarkami 3D Lisa; i to tyle w tym temacie…

Podsumowanie

Jeżeli interesują cię technologie przyrostowe w jakimkolwiek szerszym zakresie, niż tanie drukarki 3D drukujące w technologii FDM, musisz koniecznie pojechać na formnext, aby zobaczyć jak druk 3D wygląda naprawdę i kto jest jego głównym beneficjentem. Ja byłem obecny tam tylko jeden dzień, ale w przyszłości spędzę tam co najmniej dwa. Jeden dzień wystarczy na obejście targów i wykonanie setek zdjęć, niestety zabraknie go na poważniejsze rozmowy z wystawcami.

Jeżeli w dalszym ciągu uważasz, że niskobudżetowa technologia FDM jest najlepsza, bo jest najlepsza i tania – zostań w domu. Zaoszczędzisz pieniądze i nie wpadniesz w kompleksy…