3D tisk z kovu na míru

S 3D tiskem se v průmyslu setkáváme již více než dvě desetiletí, ale doposud jsme neviděli širokou adopci této technologie, zejména v 3D tisku kovů. Průmysl slíbil výrobní revoluci, avšak pozornost byla kladena především na plastové součásti v malých objemech. Výhody aditivní výroby zahrnují schopnost vyrábět součásti složité geometrie, které je obtížné, ne-li nemožné, vyrobit jinak a za nižší náklady než tradičními výrobními metodami. Plastové 3D tištěné díly mají velice širokou oblast použití, avšak jsou aplikace vyžadující specifické vlastnosti dílů jako je tuhost, pevnost, odolnost proti korozi, obrobitelnost atd., které vyžadují kov. Nyní, s rostoucí dostupností kovového 3D tisku, mohou designéři a výrobci rychle vyrábět složité díly s použitím široké škály materiálů.
Studio System+ je bezpečné, uživatelsky přívětivé zařízení pro 3D tisk kovů, s jednoduchou obsluhou. Bylo navrženo tak, aby přineslo kovový 3D tisk do firem tím, že dovoluje konstrukčním a inženýrským týmům vyrábět kovové součásti rychleji bez potřeby speciálních prostor nebo specializované obsluhy. Jde o kompletní konstrukční řešení navržené na základě předpokladu, že kovový 3D tisk by měl být jednodušší, levnější a dostupnější pro konstrukční a inženýrské týmy. Díky tomu, že v rámci celého systému existuje jedna softwarová platforma, mohou konstruktéři a inženýři pracovat s jedním digitálním souborem po celou dobu výroby součásti, místo aby museli využívat zařízení a software třetích stran.
Na rozdíl od tradičních procesů kovového 3D tisku nevyžaduje Studio System+ žádné volné kovové prášky ani žádné lasery. Využívá technologii Bound Metal Deposition (BMD), což je patentovaný proces pro přesné a opakovatelné díly, podobný nejbezpečnějšímu a nejpoužívanějšímu procesu 3D tisku z plastů, technologii FDM. Oproti jiným systémům nejsou potřebné speciální prostory nebo zařízení třetích stran. Stačí pouze napájení a připojení k internetu.
Stávající systémy pro 3D tisk kovů mají podpory pevně přivařené k součásti, jejichž odstranění vyžaduje rozsáhlé obrábění nebo drátové řezání. Studio System+ využívá jako první zařízení na trhu patentované oddělitelné podpory, které je možné odstranit ručně. Následné post-processingové operace jsou tak téměř eliminovány.
Studio System+ je třídílné řešení, které automatizuje kovový 3D tisk. Integrace cloudového softwaru skrze všechna zařízení poskytuje bezproblémový pracovní postup pro tisk složitých kovových součástek in-house – od digitálního souboru až po sintrovanou součást. Každá fáze procesu je plně automatizovaná a řízena sofistikovaným softwarem. Celý proces tvorby kovové součásti je sledován z cloudu, což zajišťuje jednoduchou kontrolu celého výrobního procesu – odkudkoli.

Komplexní proces
Tiskárna Studio System+ Printer vytlačuje natavené vlákno a tvaruje tzv. „zelenou část – green part“ technologií Bound Metal Deposition (BMD, nanášení kovového prášku stmeleného pojivem). Tento proces je podobný nejbezpečnějšímu a nejpoužívanějšímu procesu 3D tisku – Fused Deposition Modeling (FDM) a odstraňuje bezpečnostní bariéry spojené s kovovým 3D tiskem.
Vypírací zařízení Studio System+ Debinder připravuje „zelenou část“ pro další zpracování. Součást je v pracím zařízení ponořena do patentované tekutiny (vyvinuté společností Desktop Metal), kde se odstraní primární pojivový materiál a vysuší se, aby byl díl připravený pro sintrování. Prací zařízení je bezpečné pro použití v kancelářském prostředí a nevyžaduje žádné vnější odvětrávání.
Sintrovací pec Studio System+ Furnace ohřívá díly těsně pod bod tání dané oceli a pojí tak kovové částice, aby vytvořily homogenní díl bez zbytkového vnitřního napětí známého z laserových procesů. Pec je plně automatizovaná, dimenzovaná tak, aby prošla kancelářskými dveřmi a poskytla průmyslovou kvalitu sintrování v kancelářském prostředí.

Nové funkce systému Studio System+
Nový Studio System+ charakterizují stejné funkce známé z původního systému s novými možnostmi tisku a možností navýšení kapacity výroby dle individuálních potřeb zákazníka ze Studio Fleet.
Tiskárna nově obsahuje dvě různé tiskové hlavy pro tisk kovového materiálu. Kromě standardní tiskové hlavy je k dispozici i tisková hlava pro tisk malých součástí s vysokým detailem. Dále tiskárna disponuje vestavěnou kamerou snímající průběh tisku, jež poskytuje obsluze lepší přehled a schopnost monitorování úspěšnosti tisku.
Pro zvýšení produktivity systému jsou vypírací zařízení a sintrovací pec vybaveny stohovatelnými policemi, které zvyšují kapacitu těchto zařízení a odstraňují úzká místa výrobního procesu typická pro procesy vypírání a sintrování. Sintrovací pec obsahuje nově grafitovou retortu vylepšující rovnoměrnost teplotního zatížení a zlepšující kvalitu sintrovaných dílů. Největším vylepšením, které ocení převážně zákazníci s vyšší produktivitou, je nově možnost připojení externích tlakových lahví se sintrovacím plynem k sintrovací peci. Tato volitelná možnost sníží náklady na spotřebu a celkové náklady na díl.
Studio Fleet představuje nové uživatelsky konfigurovatelné hardwarové řešení zvyšující produktivitu malosériové výroby komplexních kovových součástí. Možnost navýšení kapacity výroby dle individuálních potřeb zákazníka až na 5násobek původní produktivity pouze s dvojnásobnou kapitálovou investicí.

90% úspora nákladů při výrobě vstřikovacích forem
Společnost Built-Rite Tool & Die je firma zabývající se výrobou a navrhováním forem s odbornými znalostmi na poli výroby přesných vstřikovacích forem. Specializuje se na výrobu forem pro vstřikování plastů.
„Vstřikovací forma je velmi komplexní sestava a musí být zkonstruována tak, aby odolala velmi vysokým tlakům. Okamžitě jsme rozpoznali výhody používání tištěných kovových dílů v našich formách, včetně schopnosti rychlejší výroby kovových vložek a designování chladicích kanálů způsobem, kterým to dříve nebylo možné. Co trvalo dva týdny s externími dodavateli, lze nyní zvládnout za pár dnů.“ zdůraznil Ron Caron, generální ředitel společnosti Built-Rite.
Studio System+ umožňuje výrobcům vstřikovacích forem zlepšit provoz a využít výhod aditivní výroby bez nutnosti spoléhání se na externí dodavatele. To zahrnuje menší spotřebu materiálu a tisk odlehčených výplní, tedy nižší náklady a schopnost výroby lehčích dílů při zachování odolnosti proti opotřebení požadované pro nástrojové aplikace. Ve spojení s neočekávanými designovými změnami nebo krátkými reakčními časy umožňuje Studio System+ výrobcům forem rychlejší provádění změny designu s nižšími náklady než při outsourcingu u externích výrobců forem.

Matyáš Chaloupka

Publikováno: 1. 1. 2019 | Počet zobrazení: 1740 329