Stepanek3D: Use of 3D printing in industry
 |
Dôvodom obmedzeného využitia sú hlavne:
1. Nižšie presnosti výroby,
2. Nedostatočne zabezpečená opakovateľnosť výroby,
3. Nízka výrobná produktivita,
4. Znížené mechanické vlastnosti finálnych dielov.
Poďme si ich postupne rozobrať a zistiť, kde si môže 3D tlač nájsť uplatnenie aj v súčasnosti.
Nižšie presnosti výroby
Tie sú dané technologickým procesom vrstvenia (ovplyvňuje presnosť v osi Z) ako aj spôsobom nanášania/vytvrdzovania materiálu v osi YZ. Taktiež presnosť ovplyvňuje aj rada ďalších faktorov ako rozmerová zmena v dôsledku teplotných pnutí alebo vytvrdzovania, nepresnosti posuvov/podávania stroja a pod.
Aké presnosti môžeme dosiahnuť? Vzhľadom na to, že aditívne technológie zahŕňajú viacero technológií, v tabuľke nižšie nájdete prehľad dosiahnuteľných presností pre jednotlivé technológie:
| Technológia | FDM/FFF | SLA/DLP | SLS | MJ | BJ | DMLS/SLM |
| Presnosť |
±0,5% |
±0,5% (najlepšie ±0,15 mm) |
±0,3% (najlepšie ±0,3 mm) |
±0,1 mm | ±0,2 mm | ±0,1 mm |
Z daného prehľadu vyplýva, že pre funkčné diely nemusia byť dostačujúce ani najlepšie dosiahnuteľné tolerancie ±0,1 mm.
Ako je možné vyrábať funkčné diely aj napriek nízkej presnosti 3D tlače?
V praxi sa používajú 2 možné spôsoby. Pre oba z nich sa začína výrobou polotovaru z 3D tlačiarne.
Prvý spôsob je využitie hybridných technológií, resp. kombinácie aditívnych a subtraktívnych technológií. Pre zvýšenie presnosti výroby sa využívajú aj systémy nulových bodov na presné upnutie dosiek medzi jednotlivými technologickými operáciami:
Druhý spôsob je zalisovanie presných obrábaných komponentov do 3D tlačeného dielu:
 |
Nedostatočne zabezpečená opakovateľnosť výroby
Opakovateľnosť súvisí s nestabilitou výrobného procesu 3D tlače. To sa prejaví na vyšších nepresnostiach a znížených mechanických vlastnostiach daných dielov.
Riešenie je zosilniť dané diely v kritických miestach a rozšíriť tolerančné polia.
Nízka výrobná produktivita
Nízka produktivita 3D tlačiarní sa s touto technológiou spája už od jej vzniku (v roku 1986). V súčasnosti však práve pre tento nedostatok boli vyvinuté produkčné systémy, ktoré sú vhodné aj pre sériovú výrobu dielov:
Pri štandardných 3D tlačiarňach je riešenie paralelné škálovanie, a teda použitie viacerých tlačiarní:
Znížené mechanické vlastnosti finálnych dielov
Pri technológii FFF/FDM vznikajú na 3D tlačiarni tzv. anizotrópne výrobky, čo znamená, že proces vrstvenia diel v smere vrstvenia výrazne zoslabí. V praxi môže mať výrobok až 5-násobne nižšiu pevnosť v ťahu v smere XZ ako v XY.
Riešenie je vhodne polohovať diel vzhľadom na tlačovú podložku a brať do úvahy budúce zaťaženie dielu.
Ešte vhodnejšie riešenie je použiť technológiu, ktorá produkuje plne izotropné výrobky.
V závere môžeme konštatovať, že aj napriek tomu, že 3D tlač má množstvo technologických obmedzení, existujú spôsoby a riešenia, aby bolo možné využívať 3D tlač aj v priemysle.
Viac článkov o 3D tlači nájdete na stránke www.stepanek3d.sk
-
3D Tlač - Stepanek3D
3D scanning, 3D printing, editing of 3D models, plastic atypes, custom production, small series production, production of plastic prototypes.
Custom Relay Components - Serial Production Using 3D Print from cotu s.r.o.
4.4.2025 How can 3D printing be used for mass production of components? Using stereolithography (DLP technology) on ASIGA machines, we produce final parts for custom relays from the Relmag electronic company.
.jpg "Vibrofeed - MTR s. r. o."){kind=logo}
