3D tlač, alebo aditívna výroba, je proces, pri ktorom sa pomocou špecializovaného zariadenia, počítača a 3D modelu zostavuje objekt vrstvu po vrstve. Oproti tradičnej výrobe má niekoľko výhod.

Po prvé, aditívna výroba umožňuje, aby výrobné náklady zostali rovnaké, pri rôznych počtoch vyrábaných kusov. To má niekoľko dôsledkov: sprístupňuje výrobu malým podnikom, ktoré nemajú prístup k expanzívnemu financovaniu a vopred nevedia, či budú mať veľa kupujúcich; skracuje čas medzi výrobou a predajom; umožňuje, aby bol každý kus prispôsobený a jedinečný; umožňuje zníženie rizika znížením nákladov na zlyhanie výroby.

Po druhé, aditívna výroba skracuje dobu prípravy pri krátkych výrobných sériách a umožňuje vytváranie veľmi zložitých tvarov bez dodatočných nákladov.

Aditívna výroba je však stále menej konkurencieschopná ako tradičná výroba, pokiaľ ide o hromadnú výrobu, dokonale hladký povrch, výrobu veľmi veľkých predmetov a použitie určitých materiálov. Aby bolo možné čo najlepšie využiť túto technológiu, je dôležité pochopiť jej špecifiká. Kedy je aditívna výroba najlepšou voľbou pre výrobu?

Výhody aditívnej výroby

Lacnejšia pre malé a stredné série

Tradičná výroba, ako je vstrekovanie, vyžaduje hromadnú výrobu, aby sa vyrovnali režijné náklady na nástroje, prácu pri montáži a výrobe (vstrekovacia forma môže stáť tisíce eur). Naopak, pri aditívnej výrobe zostávajú náklady na výrobu jednej položky rovnaké bez ohľadu na množstvo, takže je lacnejšia, keď je množstvo malé.

Prispôsobiteľnejšia

Pretože cena je takmer rovnaká pre každú pridanú jednotku, je možné na produkte vykonávať neobmedzené množstvo zmien. Dá sa použiť na prototypovanie: na vytvorenie prototypu by ste použili 3D tlač a prototyp aktualizovali, kým nebudete spokojní. Toto je zásadný krok pred uvedením produktu do sériovej výroby. Môže sa použiť aj počas zvyšku výrobného procesu na vytvorenie jedinečných kusov, ktoré môžu lepšie reagovať na vaše potreby, pokrok v koncepcii a spätnú väzbu spotrebiteľov.

Žiadne dodatočné náklady na zložitosť

Vytváranie zložitých mechanických konštrukcií prostredníctvom tradičnej výroby si vyžaduje presnosť a zručnosti, najmä pri montáži zložitých dielov, čo znamená, že cena rastie so zložitosťou. Nie je tomu tak v prípade 3D tlače, ktorá vytvára celý kus v jednom procese, namiesto toho, aby sa každý komponent vytvoril pred montážou. Preto neexistujú žiadne dodatočné náklady na zložitosť.

Získajte svoj produkt rýchlo

Tradičné výrobné technológie vyžadujú výrobu foriem a zrýchľovanie tovární. V dôsledku toho môže trvať až 15 až 60 dní (a niekedy aj viac), kým budete mať prvú časť v ruke. Pre 3D tlač môže byť diel vytlačený na požiadanie a odoslaný bez akéhokoľvek zdržania, výsledkom čoho je dodacia lehota len 2 až 3 dni.

Kombinácia skráteného času prípravy a efektívnejšieho procesu prototypovania znižuje čas uvedenia na trh. To je veľká výhoda, pretože oneskorenie vytvára neistotu. Kratší čas uvedenia na trh znamená byť bližšie k trendom a mať lepšiu schopnosť byť úspešný.

Vyhnite sa plytvaniu

3D tlač je neuveriteľne efektívna z hľadiska zdrojov, pretože jediným spotrebovaným materiálom je to, čo prechádza pod laserom (alebo cez extrudér atď.), zatiaľ čo tradičná výroba vyžaduje použitie ďalších materiálov (formy na vstrekovanie, zvyšky na montáž perforovaných plechov atď. .). Skutočnosť, že výrobcovia nemusia vyrábať veľké množstvo daného produktu, aby znížili náklady na výobu, tiež znižuje odpad.

Znížené náklady znamená lepšiu inováciu

Prispôsobiteľnosť znamená, že ak počiatočný prototyp nie je uspokojivý, alebo ak je po uvedení na trh potrebné vykonať zmeny, nevyvolá to veľké náklady na prispôsobenie, ako by to bolo pri tradičnej výrobe. To umožňuje viac riskovať, a teda byť inovatívnejší.

V čom sú (zatiaľ) nevýhody aditívnej výroby oproti tradičnej výrobe

Konkurenčné ceny za výrobu vo veľkých množstvách

Po určitom množstve (pozri graf vyššie) sa masová výroba prostredníctvom tradičnej výroby stáva lacnejšou a vieme, že masová výroba je stále veľkou súčasťou konkurencieschopnosti na globálnom trhu. Zatiaľ čo 3D tlačiarne nemusia byť medzi jednotlivými výrobnými sériami prestavované, rýchlosť, s akou 3D tlačiareň dokážu vyrobiť objekt, je v porovnaní s tradičnou montážnou linkou často slabá.

Použitie určitých materiálov a technické hľadisko

Tradičné výrobné možnosti, ako je vstrekovanie a tvarovanie, môžu ponúknuť široký výber materiálov. Pokiaľ ide o 3D tlač, výber materiálu je zatiaľ menší, čo môže byť limitujúcim faktorom pri potrebe špecifických materiálov pre daný diel a musí sa to vziať do úvahy pri rozhodovaní, aké technické vlastnosti chcete, aby mal váš produkt.

Ako technológia 3D tlače dospieva, zavádza sa väčšia rozmanitosť materiálov s rôznymi vlastnosťami, čím sa pomaly prekračuje priepasť v technických vlastnostiach medzi tradičnou a aditívnou výrobou. Materiály používané výrobcami 3D, už teraz dokážu replikovať výkon určitých technických plastov (PEEK, PEKK, ULTEM, PMMA, PA, PC, PP…).

Perfektné zakončenie

3D tlač je aditívny proces, čo znamená, že povrchy nebudú také hladké ako pri procesoch, ako je lisovanie a tvarovanie plastov, a že nebude také ľahké vyrobiť požadované povrchové textúry. Napriek tomu existuje množstvo nástrojov post-processingu dielov umožňujúcich zmierniť tento rozdiel vo výrobe a ponúkajú skutočne dobre vyzerajúci povrch.

Veľký rozsah

Výroba určitých veľkorozmerných dielov môže byť pri 3D tlači v porovnaní s tradičnými výrobnými procesmi veľmi zložitá, pretože veľkosťou vás obmedzuje plocha tlačového lôžka.

Kto vyhrá?

V boji medzi 3D tlačou a tradičnou výrobou neexistuje jednoznačný víťaz.

3D tlač dáva výrobcovi obrovskú výhodu pre malé, jednorazové výrobné série a výrobu zložitých kusov. Umožňuje tiež podstupovať viac rizík, prispôsobovať si produkt podľa vlastného uváženia, skrátiť dodaciu dobu a čas uvedenia na trh a znížiť množstvo odpadu.

V niektorých oblastiach je však tradičná výroba stále vhodnejšia cesta. A aj keď sa 3D tlač s najväčšou pravdepodobnosťou v budúcnosti zlepší a bude môcť používať viac materiálov, poskytovať lepšiu povrchovú úpravu a znižovať náklady na jednotku, jej poslaním nie je úplne nahradiť tradičnú výrobu, ale doplniť ju. S cieľom zvýšiť hodnotu produkcie pre výrobcov a spotrebiteľov.

Zdroj: HP, BNT Machinery