Stepanek3D: Use of 3D printing in industry

Dôvodom obmedzeného vyu�itia sú hlavne:

1. Ni�šie presnosti výroby,
2. Nedostato�ne zabezpe�ená opakovate�nos� výroby,
3. Nízka výrobná produktivita,
4. Zní�ené mechanické vlastnosti finálnych dielov.

Po�me si ich postupne rozobra� a zisti�, kde si mô�e 3D tla� nájs� uplatnenie aj v sú�asnosti.

Ni�šie presnosti výroby

Tie sú dané technologickým procesom vrstvenia (ovplyv�uje presnos� v osi Z) ako aj spôsobom nanášania/vytvrdzovania materiálu v osi YZ. Taktie� presnos� ovplyv�uje aj rada �alších faktorov ako rozmerová zmena v dôsledku teplotných pnutí alebo vytvrdzovania, nepresnosti posuvov/podávania stroja a pod.

Aké presnosti mô�eme dosiahnu�? Vzh�adom na to, �e aditívne technológie zah��ajú viacero technológií, v tabu�ke ni�šie nájdete preh�ad dosiahnute�ných presností pre jednotlivé technológie:

Z daného preh�adu vyplýva, �e pre funk�né diely nemusia by� dosta�ujúce ani najlepšie dosiahnute�né tolerancie ±0,1 mm.

Ako je mo�né vyrába� funk�né diely aj napriek nízkej presnosti 3D tla�e?

V praxi sa pou�ívajú 2 mo�né spôsoby. Pre oba z nich sa za�ína výrobou polotovaru z 3D tla�iarne.

Prvý spôsob je vyu�itie hybridných technológií, resp. kombinácie aditívnych a subtraktívnych technológií. Pre zvýšenie presnosti výroby sa vyu�ívajú aj systémy nulových bodov na presné upnutie dosiek medzi jednotlivými technologickými operáciami:

Druhý spôsob je zalisovanie presných obrábaných komponentov do 3D tla�eného dielu:

Nedostato�ne zabezpe�ená opakovate�nos� výroby

Opakovate�nos� súvisí s nestabilitou výrobného procesu 3D tla�e. To sa prejaví na vyšších nepresnostiach a zní�ených mechanických vlastnostiach daných dielov.

Riešenie je zosilni� dané diely v kritických miestach a rozšíri� toleran�né polia.

Nízka výrobná produktivita

Nízka produktivita 3D tla�iarní sa s touto technológiou spája u� od jej vzniku (v roku 1986). V sú�asnosti však práve pre tento nedostatok boli vyvinuté produk�né systémy, ktoré sú vhodné aj pre sériovú výrobu dielov:

 Pri štandardných 3D tla�iar�ach je riešenie paralelné škálovanie, a teda pou�itie viacerých tla�iarní:

Zní�ené mechanické vlastnosti finálnych dielov

Pri technológii FFF/FDM vznikajú na 3D tla�iarni tzv. anizotrópne výrobky, �o znamená, �e proces vrstvenia diel v smere vrstvenia výrazne zoslabí. V praxi mô�e ma� výrobok a� 5-násobne ni�šiu pevnos� v �ahu v smere XZ ako v XY.
Riešenie je vhodne polohova� diel vzh�adom na tla�ovú podlo�ku a bra� do úvahy budúce za�a�enie dielu.
Ešte vhodnejšie riešenie je pou�i� technológiu, ktorá produkuje plne izotropné výrobky.
V závere mô�eme konštatova�, �e aj napriek tomu, �e 3D tla� má mno�stvo technologických obmedzení, existujú spôsoby a riešenia, aby bolo mo�né vyu�íva� 3D tla� aj v priemysle.

Viac �lánkov o 3D tla�i nájdete na stránke www.stepanek3d.sk