Aditivna proizvodnja (additive manufacturing – AM), popularno zvana 3D štampanje je digitalnai proizvodni proces koji podrazumeva izradu trodimenzionalnih, digitalno dizajniranih predmeta, sloj po sloj, korišćenjem AM sistema i različitih materijala. Pored digitalizacije celokupne ekonomije, 3D štampanje se trenutno smatra jednom od glavnih tema inovacije. Vizija pojedinačnih serija postaje stvarnost i omogućava personalizovanu serijsku proizvodnju nameštaja, obuće, odnosno satova. Međutim, i mašinsko inženjerstvo ima koristi od aditivne proizvodnje. Prema studiji konsultantske kuće Ernst & Young, nemačke kompanije su svetski lideri u upotrebi 3D štampača i sada ulažu skoro milijardu evra u razne komponente. Prodaja u 3D štampanju raste naglo: projekcije najavljuju porast sa 3,1 milijarde dolara zabeleženih u 2013. godini na 21 milijardu dolara u 2020. godini. To odgovara rastu od 700% u samo sedam godina. Brojke vezane za prodaju 3D štampača se kreću na sličan način: 1.42 miliona jedinica 3D štampača je isporučeno u 2018. godini, a očekuje se da će taj broj do 2027. dostići 8.04 miliona jedinica.
Dinamični dvojac: materijal i štampač
Aditivna proizvodnja uvek sadrži dve stvari: precizni 3D štampač i visoko-efikasni materijal. Materijal mora biti u skladu sa posebnim zahtevima procesa topljenja i stezanja pri 3D štampanju i da to radi bez gubljenja originalnog svojstva materijala. Stručnjak za pokretnu plastiku igus u svojoj ponudi ima tribo-filamente za 3D štampače od 2014. godine i asortiman se konstantno proširuje. Ovo omogućava da se ležajevi, zupčanici, linearne vođice i drugi delovi, otporni na habanje, mogu isplativo i brzo proizvesti po specifičnim dimenzijama kao pojedinačni deo, prototip ili u malim serijama. Za brzo modeliranje taloženjem (fused deposition modelling- FDM) najlakše je koristiti iglidur I150-PF. Laka obradivost čini filament izuzetno isplativim. Pored toga, ovaj materijal karakteriše visoka otpornost na habanje, što omogućava dug radni vek štampanoj komponenti. Visoka abrazivna otpornost pri malim površinskim brzinama i dobre mehaničke karakteristike dodatno osiguravaju ekonomičnost. Materijal je dostupan u prečniku od 1,75, odnosno 3 milimetara, mogu ga koristiti komercijalni 3D štampači za brzo modelovanje taloženjem. Industrije i aplikacije koje zahtevaju higijenske uslove, na primer farmaceutska i prehrambena industrija, posebno imaju korist od iglidur I150-PF. Igus takođe nudi šest dodatnih filamenta koji korisnicima omogućavaju štampanje njihovih komponenti. Zavisno od zahteva korisnika, fokus može biti na visokoj hemijskoj otpornosti (iglidur C210-PF), visokoj otpornosti na habanje (iglidur I180-PF) ili visokim temperaturama kombinovano sa velikim radnim vekom (iglidur J260-PF). Za visoku otpornost na toplotu, igus sada nudi i iglidur RW370, filament za visoke temperature. Ovaj maratonac izdržljivosti je posebno pogodan za rotacije i poseduje stabilnost za velike dimenzije na visokim temperaturama do 190°C i može biti korišćen za štampače visoke temperature. Srednja do velika opterećenost ne predstavlja problem za iglidur J350. Ovaj filament je posebno razvijen za tehnologiju železnica i stoga ispunjava zahtev evropsgog standarda zaštite od požara DIN EN45545. Svi tribo-filamenti od igus-a imaju značajno manji koeficient trenja od ABS i PLA materijala. Zbog svoje otpornosti na abraziju posebno su pogodni za dinamičke aplikacije.
Specijalna rešenja za najveće zahteve
Materijal za 3D štampače iglidur I150PF poseduje izjavu o usklađenosti sa EU Uredbom 10/2011 za kontakt sa hranom. Sa ovom sertifikacijom, kupci mogu koristiti svestrane tribo-filamente za štampanje specijalnih delova pokretnih aplikacija koje su u direktnom kontaktu sa hranom, pićem ili kozmetikom. Za posebne zahteve igus je uvek pouzdan partner, kompanija je razvila materijal za lasersko sinterovanje iglidur I6-PL posebno pravljen za pužne zupčanike koji mogu da podnesu zahtevnost pokretnih aplikacija. Upotrebom ovog materijala u izradi pužnih zupčanika, može im se dodatno produžiti vek. Novi materijal proširuje postojeći asortiman od sedam tribo-filamenta za FDM postupak i iglidur I3-PL za zahtevne postupake laserskog sinterovanja. Da bi potkrepili izjave o životnom veku, stručnjaci kompanije igus koriste internu laboratoriju za testiranje koja se prostire na 3.800 kvadratna metra. Za iglidur I6-PL, postalo je očigledno da materijal ima visoku otpornost na habanje i samim tim posebno dug radni vek. U poređenju sa ranije korišćenim materijalima za lasersko sinterovanje, testiran je pužni zupčanik na 5 Nm obrtnim momentom i 12 rpm. Pužni zupčanik napravljen od novih materijala za lasersko sinterovanje iglidur I6-PL je imao male znake habanja posle milionitog obrta ostajući idalje funkcionalan. Mašinski pužni zupčanici od POM-a pokazali su totalno habanje posle samo 621.000 obrta, dok su se pužni zupčanici od PBT- pohabali nakon samo 155.000 obrta.
Štamparije proširuju opseg materijala
Kako mnoge kompanije nemaju svoj 3D štampač, one mogu potreban deo, odštampan kao FDM ili kao laserski sinterovanu komponentu, poručiti od igus-a preko servisa 3D štampanja. Potrebno je samo da vaš STEP(STP) dokument podignete na igus-ov sajt, prostim prevlaćenjem dokumenta, zatim izaberete količinu i materijal. Tribo-filament se može dobiti kao filament materijal, ili kao gotova štampana komponenta spreman za instaliranje. Rezultat: zavisno od zahteva, obezbeđuje se zvanična ponuda ili se odmah poručuje. Kod procesa laserskog sintererovanja, igus takođe može proizvesti kompleksne, retke delove veoma brzo, čak delove visine do 300 milimetara. Danas se male serije do 500 delova, izrađene od iglidur I3-PL i iglidur I6-PL, proizvedu za izuzetno kratko vrema. Naravno, tehničke mogućnosti 3D štampanja koristi i sam igus za izradu proizvoda iz svog asortimana napravljenih od plastike visokih performansi: linearni sistem SLT-I3 nudi maksibalnu fleksibilnost u dizajniranju pojedinačnih linearnih osovina. Dakle, moguće je 3D štampanje nosača i završnih osovina. To znači da se linearni sistemi, koji ne zahtevaju podmazivanje i održavanje, mogu implementirati brzo i ekonomično u skladu sa zahtevima kupca.
AM smanjuje nekoliko glavnih postprodajnih troškova i troškova popravke: velikih zaliha, retkih delova koji postaju specijalne porudžbine, čuvanja zastarelih odnosno neupotrebljivih delova u skladištima i troškove transporta.
Više informacija: Hennlich d.o.o., Radomira Markovića 1, 11222 Beograd, Srbija; tel: +381 11 63 098 17, web: www.hennlich.rs
On je pokretačka sila štampanih izdanja časopisa, rukovodeći celim procesom. U slobodno vreme piše recenzije i neumorno radi na poboljšanju korisničkog iskustva posetiocima sajta.