
Díky mnohým entuziastům, kteří sami nakupovali komponenty pro 3D tiskárny a doma je skládali, aby si vytiskli různé 3D panáčky, věšáky, sklenice nebo lampičky, začali se 3D tiskem zabývat i giganti ve světě IT a začali hledat cestu, jak možnosti, které nabízí 3D tisk, začít implementovat v průmyslu. Na výsledky nebylo potřeba dlouho čekat – přínosy 3D tisku v průmyslu jsou neuvěřitelné, pokud se k němu přistupuje správně.
Jak 3D tisk může pomoci průmyslu
Výrobní postupy, které přináší 3D tisk, umožňují konstruktérům navrhovat výrobky úplně jinak, protože nejsou nijak omezeni výrobními postupy klasické technologie.
- Komplexnost geometrie pro 3D tisk nepředstavuje vůbec žádný problém – prakticky cokoliv namodelujeme ve 3D, je možné vytisknout jednou z dnes existujících technologií 3D tisku.
- Dodací lhůta pro komponenty vyrobené technologií 3D tisku je maximálně zkrácena – dnes namodeluji, přes noc vytisknu.
- Náhradní díly už nemusíme vyrábět na sklad, vůbec není problém vyrobit náhradní díl pro výrobek, který byl vyroben i před desítkami let – namodeluji ve 3D CADu a vytisknu zítra. A nemusím ho tisknout u sebe, ale mohou ho vytisknout na druhém konci světa – tam, kde mám zákazníka, který díl potřebuje.
Mohli bychom tak pokračovat a uvádět i další výhody, ale podívejme se na procenta, která přináší 3D tisk:
Když je tomu tak, otázkou je, proč všichni masově nezačali používat 3D tisk...
Bezpočet technologií a výrobců
když je 3D tisk relativně mladá disciplína, objevilo se na trhu mnoho nových technologií a prakticky se každý den objeví nový „START-UP“, který přinese nové revoluční provedení 3D tiskárny. Ceny jsou také různé. 3D tiskárnu můžete pořídit v internetovém obchodu za pár tisíc korun a na druhé straně, za tiskárnu s úplně stejnou technologií musíte u renomovaného výrobce zaplatit i několik set tisíc až miliónů korun, pokud se jedná o průmyslovou tiskárnu. Čert aby se v tom vyznal. Mnozí i narazili – nakoupili tiskárnu s dobrou myšlenkou, že své firmě ušetří spoustu peněz, a všechno skončilo zklamáním – technologie, kterou pořídili, vůbec nesplňuje podmínky toho, na co ji chtěli použít.
Nejčastější chyby, které se stávají:
Chyba 1: Vybrána špatná technologie
To je nejčastější zdroj problémů a u mnohých to znamenalo, že cesta k použití nové technologie skončila dřív, než vůbec začala. I když nakoupit 3D tiskárnu vypadá jednoduše, tato technologie je komplexní a vyvíjí se velice rychle. Přestože se trefíte dobře a koupíte správnou technologii dnes, už za pár měsíců může být tato technologie zastaralá. Jediná cesta, jak se tomu vyhnout, je, že vyberete správného partnera, se kterým proberete své cíle a ujistíte se, že vaše cíle budou dosaženy. Raději zaplaťte za otestování nabízené technologie, než abyste věřili návodům z prospektů. Dnes už existuje spoustu „CLOUD“ dodavatelů, kteří vám vytisknou na objednávku váš výrobek.
Chyba 2: Vybrán špatný software
Většina z nás má v hlavách zabudováno, že už během konstrukce navrhujeme tak, jako bychom vyráběli klasickými metodami. To je cesta, která určitě nepovede k použití výhod, které nabízí 3D tisk. Už v konstrukci musíme mít nástroje, které nám umožní, abychom náš výrobek optimalizovali tak, že použijeme 3D tisk ke zlepšení vlastností našeho výrobku a snížení nákladů na výrobu. Proto musí mít 3D CAD software integrované nástroje pro TOPOLOGICKOU OPTIMALIZACI. Pomocí 3D tisku můžeme plně uplatnit technologii reverzního inženýrství, kde pomocí dnes velice vyvinutých 3D skenerů existující výrobek nebo prostor, do kterého máme umístit náš výrobek, digitalizujeme a načteme do CAD systému. Ale tady nastává problém. Málokterý CAD systém umí přímo pracovat s takto digitalizovanými daty. Potřebujeme na to speciální technologii CONVERGENT MODELLING.
Kromě všech výhod, které 3D tisk nabízí, existují i limity této technologie a software, který používáme, musí mít možnost ověřit, zdali je náš 3D CAD návrh vhodný pro 3D tisk.
Chyba 3: Tolerance
Musíme si být vědomi, že 3D tisk pracuje na jiném principu než klasická technologie, že nemůžeme očekávat, že výrobek, který vytiskneme, bude splňovat takové tolerance, na jaké jsme zvyklí v klasické technologii. I když renomovaní výrobci 3D tiskáren už dnes dosahují velkých možností, bylo by lepší objednat si svůj výrobek ON-LINE a ověřit, zdali vybraná technologie splňuje vaše požadavky. Kromě toho velice často je do technologie 3D tisku zapojeno i teplo, a tudíž při něm dochází k teplotním deformacím a smrštěním. Bude daleko levnější simulovat pomocí softwaru, jak se výrobek bude chovat během tisku, než správné parametry definovat metodou pokus–omyl.
Chyba 4: Post processing
Od začátku používaní CNC strojů jsme už všichni zvyklí na pojem POST PROCESSING a víme, že je to postup, ve kterém pohyby nástroje generované v CAM softwaru transformujeme na příkazy, kterým rozumí řídící jednotka CNC stroje. Obvykle v CNC technologie POST PROCESSING nepředstavuje žádný problém – je to software, který startujeme, když skončíme přípravu programu v CAM softwaru a generovaný kód přesuneme do řídící jednotky stroje. Tím jsme tento proces provedli bez problémů.
Výrobci 3D tiskáren si ten pojem vypůjčili, ale má úplně jiný význam, a co je ještě horší, není vůbec tak bezproblémový jako u CNC technologie. Všichni výrobci 3D tiskáren vesele uvádí, jak rychle jejich tiskárna vytiskne váš díl, ale neuvádí, že poté budete muset mechanicky, nebo chemicky odstranit podpory, nebo budete muset po dobu 12 a více hodin vytisknutý díl chladit. U některých technologií budete muset odstraňovat prach speciálním zařízením. Veškeré tyto činnosti, které musíte provést po samotném 3D tisku, se nazývají POST PROCESSING, a u málokterého výrobce najdete údaje vztahující se k POST PROCESSINGu. Pozor na to – nezapomeňte si ověřit, co všechno zahrnuje POST PROCESSING u jednotlivých technologií.
Chyba 5: Kovy, kovy a jenom kovy
klasické technologii jsme zvyklí používat především kovy. Speciálně pro různé upínky, přípravky, úchytky a jiné pomůcky, které potřebujeme ve výrobě. Proto často, když se zeptáte vedoucího výroby na možnost 3D tisku přípravků nebo upínek, je odpověď jednoznačná – to u nás nejde, my to potřebujeme z kovu. Je to pravda. Většina toho se pořád ještě vyrábí klasickým způsobem z kovu, a proto se mnozí dívají především na 3D tiskárny, které tisknou z kovu. Praxe ale ukázala, že právě pro potřeby výroby upínek a přípravků je velmi efektivní použít dnes již velice dostupné FDM tiskárny. Dnes už máme tolik různých termoplastických materiálů pro použití v 3D tisku, že i ti nedůvěřiví se přesvědčili, že je někdy výhodou použít namísto kovu termoplasty. Pokud opravdu nepotřebujete nutně tisknout z kovu, tak netrvejte na nákupu tiskárny na tisk kovů. Tahle technologie určitě přichází, ale zatím je velmi drahá na tisk jednoduchých pomůcek, které potřebujeme pro každodenní výrobní proces.
Chyba 6: Tiskneme všechno
3D tisk se v praxi používá již 25 let a renomované společnosti už nahradily 3D tiskem spoustu klasických technologií. Investovaly do toho ale spoustu peněz a lidských zdrojů, aby našly správnou aplikaci 3D tisku. Očekávat, že dnes někdo nakoupí 3D tiskárnu a začne bez problémů tisknout své výrobky, je mylné. Na druhou stranu čekat a nedělat nic znamená, že se může za chvíli stát, že konkurence, která začala používat technologii 3D tisku, bude vyrábět daleko rychleji a daleko levněji.
Siemens Additive Manufacturing Network
Siemens je bez pochyby jedním z největších průmyslových hráčů a inovátorů. Kromě toho, že dodává kompletní software na podporu aplikací 3D tisku, udělal obrovský krok v přiblížení technologie 3D tisku všem, kteří to potřebují. Na největší světové výstavě 3D tisku FORMNEXT, konané v listopadu 2019 ve Frankfurtu, SIEMENS oznámil spuštění CLOUDové platformy:
Siemens Additive Manufacturing (AM) Network
Tato platforma umožňuje každému, kdo chce začít s používáním 3D tisku, aby se spojil s těmi, kteří mu mohou poskytnout služby týkající se 3D tisku, a to od služby spojené se správným výběrem technologie, optimalizace konstrukce spojené s použitím 3D tisku, až po objednání prototypu a menších nebo větších sérií 3D tištěných výrobků, a to kdekoliv na světě. Touto platformou se odstraňují bariéry v masívnějším použití 3D tisku a významně se snižují rizika nesprávných investic do 3D tisku.
Na platformě je už přihlášeno hodně renomovaných výrobců 3D tiskáren a společností, které se zabývají samotným 3D tiskem nebo jsou specializovány na konstrukci výrobků určených na 3D tisk. Tento krok Siemensu může být velkým přínosem v rozšíření technologie 3D tisku v průmyslu a může představovat nový trend, který budou sledovat i ostatní velcí hráči.