Efektivita, flexibilita i snížení nákladů. Kovový 3D tisk jako revoluční postup při výrobě náhradních dílů.

Technologie kovového 3D tisku je na vzestupu a její význam v transformaci průmyslu v nejbližších letech ještě významně poroste. V 3Dees na tento vývoj reagujeme a díky silným partnerstvím přinášíme našim zákazníkům v oblasti 3D tisku kovů široké spektrum možností. Pojďme se společně podívat na konkrétní aplikaci pro společnost Komfi, která využila 3D tisk kovů k výrobě náhradního dílu pro starší model jednoho ze svých strojů.

Kovový 3D tisk skýtá celou řadu praktických využití. Mimo jiné může představovat inovativní řešení pro výrobu náhradních dílů, zejména v situacích, kdy se tradiční metody výroby ukáží jako nákladné nebo časově neefektivní. To byl i případ součástky, kterou jsme zhotovovali ve spolupráci s Komfi – předním českým výrobcem polygrafických strojů se zaměřením na laminaci a lakování.

Co se v článku dočtete:

• Jak jsme navázali spolupráci s Komfi
• Jakou technologii jsme při výrobě použili
• Jaké jsou výhody kovového 3D tisku oproti jiným výrobním postupům

Úspora není o ústupcích v požadovaných vlastnostech dílu

Společnost Komfi potřebovala vyrobit náhradní díl pro starší model jednoho z laminovacích strojů. Náhradní díl byl dříve vyráběn odstředivým litím kovů – v tomto případě však výroba jednoho takového náhradního dílu představovala velmi výraznou nákladovou položku. S ohledem na finanční i časovou náročnost celého procesu se v Komfi rozhodli pro modernější a efektivnější postup – ve spolupráci s 3Dees vyzkoušeli výrobu náhradního dílu prostřednictvím 3D tisku kovů.

„Představte si papír, který prochází laminovacím strojem. Každý jednotlivý arch je třeba dopravit pod laminovací jednotku a k tomu slouží takzvaná nakládací hlava. Stroj, u nějž jsme potřebovali novou nakládací hlavu, je téměř 20 let starý a firma, která díl vyráběla původně, již neexistuje. Náhradní díl jsme sice mohli nechat vyrobit odstředivým litím kovů, ale náklady s tím spojené by učinily údržbu staršího stroje naprosto neefektivní. Proto jsme se rozhodli vyzkoušet alternativní řešení v podobě kovového 3D tisku.“

Vojtěch Sedlák, projektový manažer, KOMFI spol.s.r.o.

Pro společnost Komfi není 3D tisk žádnou neznámou – disponují osmi tiskárnami pro plastový 3D tisk a už několik let po této stránce fungují zcela samostatně. Pro potřebné komponenty ke svým strojům 3D tisk běžně využívají. Daný díl si i v tomto případě sami naskenovali, vytvořili jeho digitální model, a následně jej vytiskli z plastu, za použití komponentů s karbonovými vlákny. Brzy se ale dostavily obavy o životnost a odolnost nakládací hlavy – požadavky na technické vlastnosti materiálu byly mnohem vyšší, po konzultacích s aplikačními inženýry z 3Dees se tak dostal ke slovu 3D tisk z kovu.

Unikátní technologie na principu laseru

Pro tisk jsme zvolili zařízení Xact Metal XM200G, které využívá technologii Selective Laser Melting (SLM), též známou jako Laser Powder Bed Fusion nebo Direct Metal Laser Sintering. Technologie funguje na principu laseru tavícího po sobě jdoucí vrstvy kovového prášku. Proces tisku pak spočívá v postupném nanášení tenkých vrstev kovového prášku na stavební platformu, přičemž každá vrstva je selektivně tavená laserovým paprskem podle digitálního 3D modelu. Po vytisknutí dané vrstvy poklesne stavební platforma o výšku tiskové vrstvy a nanese se další vrstva stavebního materiálu. Celý proces se opakuje do vytištění celé tiskové úlohy. Tímto způsobem tiskárna umožňuje tisk z celé škály materiálů, jako jsou například hliník, měď, nerezová ocel, nástrojová ocel, titan a další.

Téměř o 90 % levněji. Tím ale výhody nekončí

Zařízení Xact Metal XM200G disponuje tiskovou platformou o rozměrech 150x150 mm, což umožňuje do jedné tiskové úlohy umístit až pět kusů daného dílu. To pomůže zásadně navýšit výrobní kapacitu a zefektivnit celý proces. Místo opakované výroby po jednom kusu lze vyrábět několik dílů najednou, což minimalizuje prostoje a celkově zkracuje výrobní čas.

„Technologie 3D tisku kovů přinesla firmě Komfi řadu výhod. Jedním z hlavních důvodů pro volbu této technologie byla výrazná úspora nákladů. Cena vyrobení jednoho dílu odstředivým litím kovů se pohybovala kolem 16 000 Kč, díky kovovému 3D tisku dosáhla pouhých 1 800 Kč. Další klíčovou výhodu představovala rychlost výroby. Zatímco odstředivé lití kovů vyžaduje delší přípravu a výrobu, 3D tisk umožnil mít finální díl hotový již druhý den od spuštění tisku.“

Matyáš Chaloupka, Sales & Application Engineer, 3Dees

Dalším významným benefitem 3D tisku kovů je flexibilita při výrobě. V případě tradičních výrobních metod, jako je například obrábění, je často nutné připravit polotovar pro každý díl zvlášť a následně vytvořit specifický obráběcí program. To znamená, že každý nový díl vyžaduje určitou investici času a zdrojů. Naopak při využití 3D tisku není nutné polotovary připravovat ani vytvářet specifické programy. Stačí mít 3D model, který lze snadno upravit a tisknout podle požadavků, což výrazně zkracuje dobu potřebnou k zahájení výroby a minimalizuje odpad.

Jen z aplikací, které jsme realizovali v několika posledních měsících, vidíme, že technologie 3D tisku kovů představuje prostor pro optimalizaci všude tam, kde je vyžadovaná rychlá, flexibilní a nákladově efektivní výroba dílů. V Komfi na alternativní inovativní postup vsadili. Jak je na tom vaše firma?