Profesionální 3D tisk aneb Selective Laser Sintering (SLS)

S 3D tiskárnami se nyní roztrhl pytel, některé lze pořídit už za pár desítek tisíc. Jsou ale mezi nimi i velké rozdíly týkající se velikosti, kvality a tvaru dílů, které na nich lze vyrobit, dále pak co do mechanických vlastností, tepelné odolnosti, pevnosti apod.
Malé a jednoduché tiskárny mají obrovský význam - jsou cenově dostupné, a tak se k nim dostanou studenti na školách a získají tak možnost prakticky si vyzkoušet tvorbu 3D dat a následně jejich realizaci. Je to skvělá průprava pro budoucí konstruktéry, designéry a projektanty ve všech oborech.
V průmyslové praxi se setkáváme s profesionálními 3D tiskárnami, jejichž cena se pohybuje v řádech milionů. Tomu samozřejmě odpovídá i kvalita vyrobených dílů. Kupodivu cena na nich vyrobených dílů je mnohem příznivější než u malých tiskáren.
Laser Sintering je technologie 3D tisku, která používá jako základní materiál prášek. Ten je nanášen na stavební platformu po vrstvách 0,1 mm a každá vrstva je vytavena laserovým paprskem.
Jak to funguje? Na rozdíl od klasického obrábění materiál neubíráme, ale přidáváme. Základ pro SLS technologii jsou 3D data - objemový model nakreslený ve 3D programu (SolidWorks, Catia, …) na počítači. Tento 3D model je ve speciálním software Magics nejprve ustaven do polohy, ve které se bude stavět, a poté je softwarově „rozřezán“, obvykle na vrstvy 0,1 mm. Dané řezy - 2D výkresy - jsou řídicí program pro laser (SLS), který je zaostřen na rovinu stavební plochy. Práškový materiál se nanese na stavební platformu a daná vrstva je laserem natavena - jsou vytaveny vnější a vnitřní obrysy daného řezu a prostor mezi nimi je „vyšrafován“ laserovým paprskem. Dojde tak k roztavení materiálu vnitřní a vnější stěnou dílu. Poté klesne platforma o 0,1 mm dolů a je nanesena další vrstva prášku. Opět jsou vytaveny tvary daného řezu. Tento postup se opakuje až do úplného postavení dílu.
Prášek se nanáší na celou plochu platformy a nevytavený prášek zůstává ve stavebním boxu, kde slouží jako podpůrný materiál, držící díl v dané poloze. Výhodou oproti ostatním technologiím 3D tisku je to, že díly nad sebe lze vrstvit a využít tak dokonale objem stavebního boxu. V praxi to znamená, že čím je více dílů, tím jsou levnější.
Díky technologii SLS je tedy v řádu hodin k dispozici funkční plastový díl, zcela bez forem, pouze ze 3D dat.
Při vývoji a konstrukci nových automobilů jsou touto technologií vyráběny všechny plastové díly. Designéři tak před tím, než se nový automobil postaví, mohou testovat, upravovat tvary a provádět potřebné zkoušky pro ověření funkčních vlastností navržených dílů. Pro tyto díly se většinou používá Polyamid 12 (PA 2200) nebo Polyamid 12 plněný sklem (PA 3200GF).
Aerodynamické kryty sacího potrubí u vozů Formule 1 jsou také vyráběny technologií SLS. Byla dokonce vyrobena i funkční pistole. Maximální velikost stavěného modelu přitom není limitována. Najednou je možné postavit díl do velikosti 330 × 330 × 600 mm. V případě, že je díl větší, je model v počítači rozřezán na díly jako prostorové puzzle, po částech postaven a poté složen.
Součástí technologie RAPIDPROTOTYPING je také lití plastů ve vakuu. Tato technologie se používá pro výrobu ověřovací série výrobků nebo tam, kde je potřeba díl vyrobit z jiného materiálu, než jsou díly z 3D tisku. Lze tak vyrobit gumová těsnění všech tvarů, na těsnicí klapky nalít silikonové těsnicí hrany, vyrobit transparentní díly, jako jsou kryty světel automobilů apod.
Jak to funguje? Ve vakuové komoře se nejprve vyrobí prototyp (3D model), který se pak zaformuje do speciálního silikonu. Následně se 3D model ze silikonové formy „vyřeže“. Tím vznikne negativní forma, do které se odlévají sériové (prototypové) kusy v požadované barvě nebo transparentnosti. Materiálů je obrovská škála a lze tak uspokojit požadavky i těch nejnáročnějších zákazníků. Odlévání opět probíhá ve vakuu.
Jsou tak k dispozici díly, které jsou k nerozeznání od dílů vyráběných do vstřikovacích forem, včetně vlastností materiálů, které jsou totožné jako vstřikolisové materiály. Pro tuto technologii je možné použít jako model vlastně cokoliv. Dají se tak vyrobit třeba „skla“ na světlomety, koncová světla či blinkry pro veterány.
V případě vašeho zájmu o výrobu SLS a litých dílů nás neváhejte kontaktovat. Cenové nabídky na výrobu jsou zdarma.
Karel Hacker, ředitel Hacker Model Production a.s.

 

Publikováno: 12. 5. 2014 | Počet zobrazení: 2546 569