3D additív technológiák
Additív technológiák, kiválasztásuk szempontjai
3D technológiák rendszere, mely felhasználást tekintve túlnyomó többségben hőre lágyuló alapanyagokat használ, ami lehet műanyagszál, műgyanta, műanyag és fémpor vagy akár fémszál. Hőre lágyuló, rétegenkénti olvasztással működő technológia miatt sok esetben a nyomtatás befejezése után utómunkálatokra van szűség. Utómunkálatok leggyakrabban a támaszanyagok eltávolításával járnak, de vannak olyan alapanyagok melyek végső szilárdságukat a rétegek homogenitását a nyomtatás utáni hőkezeléssel érik el.
Általunk használt technológiák:
- FDM, (Fused Deposition Modelling) szálhúzásos technológia, alapanyaga a különböző anyagminőségű, tulajdonságú és színű filament szál. Legkisebb felbontás általában 100 mikron. Felhasználási területei prototípusok, egyedi funkcionális alkatrészek, műgyanta sablonok, épület makettek, kis szériában készülő műanyag alkatrészek, játékok, oktatási eszközök készítése. Döntő többségében nyitott (opensource) rendszerűek, így nem csak a saját gyártású alapanyagok használhatóak fel. Videón egy ilyen technológiával működő asztali nyomtató családot tekinthet meg.
- SLA, sztereolitográfia műgyanta alapú, alapanyagok szintén különböző tulajdonságúak, a kívánt funkcióknak megfelelően. Használata kíváló felületet és változatos formát eredményez, képes 25 mikron pontosan nyomtatni. Felhasználási területei lehetnek a kis szériás fröccsöntős szerszámok, fogászati segédeszközök, mélyhúzó, ékszersablonok készítése. Videón egy magyar fejlesztésű, de az USA-ban gyártott nyomtatót tekinthetnek meg, mellyel vállalkozásunk is rendelkezik.
- CFR (Continuous Fiber Reinforcement) folyamatos szálerősítéssel működő nyomtatási technológia. A Markforged kompozit nyomtatók képesek folyamatos szálerősítésű alkatrészek nyomtatására, amelyek olyan erősek, mint a megmunkált alumínium. Pontossága 100 μm - 200 μm között. Alapanyaga Onix (szén nano-szál keverékkel dúsított PA6), üvegszál, kevlár, karbon szálerősítéssel. Fontos, hogy költségei csak magas hozzáadott értékű termék nyomtatásánál térülnek meg. Zárt rendszerű, csak a gyártó által forgalmazott alapanyagokkal használható! Videón egy olyan gép működését tekintheti meg, mellyel mi is rendelkezünk.
- SLS, lézer szinterezés technológia. Por alapú alapanyagokból, lézerfény által rétegről rétegre történő megolvasztása révén épül fel a tárgy, mely porózus felületű, viszont nagy szakítószilárdságú és hőálló tulajdonsággal bír. Az ilyen technológiával dolgozó ipari 3D nyomtatók tárgyasztalának befogadóképessége miatt képesek már kisebb sorozatok hatékony gyártására.
- MJF, Multi Jet Fusion, szintén poliamid por alapú alapanyagokból dolgozik, ami UV érzékeny. Itt a rétegenkénti olvasztást az ultraibolya fény végzi. Vállalkozásunk ezt a technológiát alvállalkozóin keresztül veszi igénybe.
- DMLS (Direct Metal Laser Sintering) fémnyomtatás alapú technológia, melynek köszönhetően kiemelkedően bonyolult és egyedi vagy kis sorozatban épített berendezések fém alkatrészeinek előállítására használják. Zárványmentes, 20-100 mikron pontosságú alkatrészek állíthatók elő, melynek végső anyag tulajdonságait hőkezeléssel érik el. Berendezés nagy kapacitású lézerfénnyel olvasztja meg a por alapú alapanyagot és a megrendelő igénye szerinti pontossággal készíti el az alkatrész. Választható anyagok: rozsdamentes acél, alumínium, titán. A technológia még újnak számít, így csak magas hozzáadott értékű termék előállításánál költséghatékony. Vállalkozásunk ezt a technológiát alvállalkozóin keresztül veszi igénybe.
Összegezve a 3D nyomtatási technológia kiválasztását elsősorban a létrehozni kívánt termék darabszáma és funkciója határozza meg. Funkcióval támasztott követelmények befolyásolják az alapanyag kiválasztását és alakítják a költségeit. A darabszáma pedig meghatározza nyomtató teljesítményének kiválasztását, asztali (desktop) vagy ipari (industry) 3D nyomtató.
Prototípusok nyomtatásának minősége leginkább a külakiban nyilvánul meg, a funkció mellékes, mivel még ilyen stádiumban nem biztos, hogy eldőlt a tárgy végleges alapanyaga. A kinyomtatott tárgyon ellenőrizni lehet, hogy a tervezett CAD modell miként működik a valóságban. Több alkatrészből álló prototípus esetén a tervek szerint illeszkednek e az alkatrészek, vagy változtatásra szorulnak.
Mivel várhatóan a kísérletezés miatt a modelleket többször kell nyomtatni, érdemes az olcsóbb technológiát és alapanyagokat választani. Erre jó az FDM, szálhúzásos technológia, a leginkább elterjedt és lebomló változatban beszerezhető PLA alapanyaga.
Finomabb felület és nagy pontosságú méretek SLA vagy SLS/MJF műgyanta vagy por alapanyagú technológiával érhető el.
Funkcionális alkatrészek additív gyártástechnológia kiválasztását döntő többségben a darabszám illetve az elvárt késztermék tulajdonságai határozzák meg. A 3D technológia és alapanyagának kiválasztását leginkább befolyásoló tényező a késztermék szilárdsági tulajdonságainak elérése és működési környezetének meghatározása. Ennek tudatában a technológia kiválasztását követően szűkíthetjük a felhasználni kívánt alapanyagok körét.
Tapasztalataink megosztásával igyekszünk Önnek a lehető legjobb és költséghatékony megoldás kiválasztásában. Keressen bennünket!