Zprovoznili jsme novou tiskárnu pro sériový 3D tisk kovových dílů na pobočce v Plazech u Mladé Boleslavi

Zařízení Shop System od americké společnosti Desktop Metal umožňuje produkovat až 70 kilogramů kovových dílů denně metodou zvanou Binder Jetting. Obejde se přitom bez laserů, složité přípravy tisku i náročného postprocessingu.

Americká společnost Desktop Metal, která se řadí mezi velice aktivní a rychle rostoucí start-upy v oblasti 3D tisku z kovů, byla založena v roce 2015 významnými hráči z oblasti pokročilé výroby, metalurgie a robotiky. Cílem této společnosti je zabývat se nevyřešenými výzvami v rychlosti, nákladech nebo kvality, a podpořit význam využití 3D tisku z kovů jako výrobního nástroje po celém světě. Desktop Metal v České republice a na Slovensku zastupujeme my, společnost MCAE Systems. Disponujeme zařízením Studio System 2 a nyní i Shop System, díky kterým poskytujeme služby zakázkového 3D tisku z kovů.

Shop System byl navržen jako řešení pro sériovou výrobu kovových dílů malého až středního objemu bez použití nástrojů. Ve srovnání s laserovými systémy 3D tisku z kovů toto zařízení tiskne plně homogenní díly určené pro koncové použití, s vynikající povrchovou úpravou i rozlišením mnohem rychleji.

3D tiskárna je vybavena tiskovou hlavou s jednosměrným nanášením. Díky rozlišení tisku 1600 × 1600 DPI a více než 670 milionům kapek za sekundu poskytuje vysokorychlostní tisk ve vysokém rozlišení. Shop System produkuje velmi kvalitní kovové díly 10× rychleji než technologie spékání prášku laserem. Může se také pochlubit rychlostí až 700 cm3/h, což znamená, že je schopen produkovat až 70 kg kovových dílů denně.

Jednoduchým ovládáním přes uživatelsky přívětivé rozhraní zpracujete více složitých dílů současně, bez potřeby zdlouhavého nastavování. Tryskáním miniaturních kapek o objemu 1 pikolitru a automatickým multiplexováním kapek až do 6 pL zajišťuje Shop System dokonalé povrchy, nejjemnější detaily a kontrolu nanášení pojiva, to vše při zachování vysoké tiskové rychlosti.

V zařízení jsou díly během tisku dokonale podepřeny okolním práškem a současně s díly se také tisknou korespondující sintrovací podpěry. Není proto nutné trávit mnoho hodin při mechanickém odstraňování podpůrných struktur, které jsou typické pro laserové systémy. Zhotovené díly jsou připravené pro zákazníka přímo ze sintrovací pece.

Shop System zahrnuje veškerá zařízení, která potřebujete pro zahájení práce s technologií Binder Jetting – od tisku až po sintrování. Je zkonstruován s variabilním stavebním prostorem v několika konfiguracích, což umožňuje jeho přizpůsobení a růst přesně podle vašich potřeb a objemu výroby.

Live Sinter

Software Live Sinter, který byl vyvíjen více než rok ve spolupráci se špičkovým týmem Desktop Metal v oblasti materiálových věd, pracuje na základě iterativní simulace. Tento software je jako první svého druhu navržen tak, aby zejména s ohledem na uživatele bez dosavadních zkušeností se sintrováním umožnil proces pochopit a provádět jej více opakovatelně.

Pomocí unikátního multifyzikálního enginu je software schopen simulovat komplexní síly a deformace dílů, ke kterým dochází během spékání, a během několika minut vygeneruje geometrii s „negativním posunem“. To umožní dosáhnout tvarově a rozměrově požadovaných dílů bez nežádoucích deformací.

Možnost zpřesnit výrobu dílů na zařízení Shop System nemusí zůstat pouze v teoretické rovině. Do softwaru Live Sinter je možné nahrát i 3D sken hotového dílu (např. z 3D skenerů od firmy GOM, kterými v MCAE Systems disponujeme), ze kterého opět software provede „negativní posun“, čímž lze posunout přesnost výroby kovových dílů ještě o krok dále.

Sériová aditivní výroba kovových dílů

V případech, kdy výrobce potřebuje jen několik desítek, stovek až tisíc kusů určitého dílu, vyplňuje Shop System mezeru mezi malosériovou výrobou prototypů a sériovou výrobou. Existuje několik důvodů, proč mohou výrobci potřebovat menší počet dílů, než se pustí do sériové výroby. Na počátku výroby určitého vozidla – i takového, které se nakonec může vyrábět v řádech statisíců kusů – může automobilka vyrobit jen několik stovek vozidel jako pilotní sérii pro testování výrobku a trhu. Pak teprve přejde k sériové výrobě.

V jiném případě se vysoce výkonné vozy, jako je např. Ford Mustang Shelby GT500, často vyrábějí v omezeném počtu. V roce 2010 vyrobila společnost Ford jen 2 000 těchto vozů, což znamená, že automobilky mohou potřebovat vyrobit jen několik tisíc kusů jednoho dílu. Taková situace může nastat i v případě velkosériově vyráběných aut, je-li daný díl potřeba pouze u části z nich. U dílů pro trh s náhradními díly mohou být počty ještě menší – v případě těžko sehnatelných komponent pro klasické vozy může být poptávka jen na několik stovek kusů určitého dílu.

Nová 3D tiskárna pro sériovou výrobu kovových dílů na pobočce v Plazech u Mladé Boleslavi

Příklady použití pro automobilové díly

Řadicí páka
Ve většině automobilů je řadicí páka jedinou viditelnou částí, která je u vozidel s manuální převodovkou připevněna k řadicímu ústrojí. Řadicí páky, které jsou již dlouho oblíbeným dílem pro úpravy uvnitř vozidla, byly na zakázku vytvořeny ze všeho možného, od kulečníkových koulí po baseballové míčky. Pomocí aditivní technologie mohou výrobci automobilů nabídnout zákazníkům možnost přizpůsobit si páku podle vlastních představ při koupi nového vozu (zde zobrazený díl ilustruje pouze jednu z možností). Zatímco řadicí páky v mnoha automobilech jsou vyrobeny z plastu, tento díl byl vytištěn pomocí kovu, aby dodal řadicí páce luxusnější vzhled a dojem.
Držák parkovací brzdy
Držáky, jako je tento, jsou součástí sestavy parkovací nebo nouzové brzdy vozidla a slouží k udržení brzdy v záběru, dokud ji řidič neuvolní. Tento držák se složitým tvarem, který je obtížné vytvořit jinými tradičními metodami, by se obvykle vyráběl technologií vstřikování kovových prášků (MIM), což výrobce nutí řešit dlouhé dodací lhůty spojené s přípravou nástrojů. Díky zařízení Shop System lze zcela eliminovat výrobu nástrojů, čímž se tyto dodací lhůty výrazně zkrátí, a výrobci tedy mohou takové díly uvádět na trh rychleji. Systém je také nákladově efektivnější, protože umožňuje výrobcům automobilů dosáhnout nízkých nákladů na jeden díl při menších výrobních sériích ve srovnání s technologií MIM, která obvykle vyžaduje výrobu mnoha tisíc dílů, aby se vyrovnaly počáteční náklady na nástroje.
Kotouč spojky
Spojkový talíř, který je klíčovou součástí elektrického startovacího systému motocyklů, přenáší otáčky ze startéru na klikový hřídel a startuje motor. Aby se zajistila jejich dlouhá životnost, vyráběly se tyto spojkové desky tradičně odléváním nebo kováním, což omezovalo jejich složitost. Díky 3D tisku jsou však výrobci schopni navrhovat díly složitějších tvarů, jako jsou například zkosené zuby na tomto dílu. Protože aditivní výroba eliminuje potřebu nástrojů potřebných při odlévání nebo kování, mohou výrobci výrazně zkrátit dobu výroby, což jim umožní vyrábět díly rychleji a efektivněji.
Previous
Next