Jak przemysł wykorzystuje druk 3D?

W dobie Przemysłu 4.0 coraz więcej przedsiębiorstw decyduje się na wdrożenie druku 3D w celu optymalizacji swoich procesów.
Zastosowanie technologii FDM to często jedno z najkorzystniejszych rozwiązań przy produkcji części zamiennych do maszyn i linii produkcyjnych, ale także narzędzi. Ponadto to jeden z najszybszych sposobów wykonywania prototypów, również tych o złożonej geometrii.
Drukarki 3D umożliwiają znacząco skrócić czas produkcji, dzięki czemu wiele przedsiębiorstw ma szansę na zwiększenie swojej konkurecyjności.
W jaki sposób można wykorzystywać przemysłową drukarkę 3D na co dzień w firmie?

1. Skrócenie czasu wdrożenia nowej linii produkcyjnej

Przetwórstwo tworzyw sztucznych

Geo Globe Polska za pomocą drukarki 3D wykonuje prototypy tac transportowych, które finalnie wykorzystywane są do zabezpieczenia gotowych elementów podczas procesu produkcji. Czas stworzenia prototypu odgrywa kluczową rolę w realizacji zleceń dla klientów z branży motoryzacyjnej.

Przypieszenie procesu programowania robotów przemysłowych znajdujących się przy liniach produkcyjnych jest możliwe dzięki wykorzystaniu wydrukowanych prototypów dzięki 3DGence INDUSTRY F340. Nawet o trzy tygodnie może skrócić się czas wdrożenia nowej linii w zakładzie produkującym samochody.

Druk 3D jest dużo szybszą technologią wykonywania detali o skomplikowanej geometrii w porównaniu do konwencjonalnych metod takich jak m.in. obróbka skrawaniem.

Zobacz CASE STUDY

 

2. Ocena ergonomii, wymiarów i dokładności prototypu

Elektrotechnika

Emtel, producent urządzeń medycznych, wykonał prototyp obudowy nowego modelu kardiomonitora wykorzystując druk 3D. Weryfikacja założeń projektu była  możliwa poprzez montaż docelowych podzespołów w wydrukowanej obudowie.

Finalne detale uzyskane za pomocą technologii wtrysku nie wymagały żadnych poprawek, co umożliwiło sprawne zatwierdzenie dokumentacji do wykonania formy wtryskowej.

Proces realizacji zamówienia modeli oraz prototypów przez firmy zewnętrzne trwa minimum miesiąc. Prototyp kardiomonitora wykonano na drukarce 3DGence w przeciągu 5 dni, co skróciło czas oczekiwania o 25 dni. 

Zobacz CASE STUDY

3. Element oprzyrządowania produkcyjnego

Inżynieria mechaniczna

AMS-systems zajmuje się projektowaniem i budową maszyn. W swojej codziennej pracy wykorzystuje drukarki 3D do wykonywania obudów do czujników weryfikacji pobrania. Systemy Pick-to-Light finalnie montowane są na stanowiskach produkcyjnych. Celem wydrukowania obudów jest optymalizacja sposobu montażu czujnika i poprawa stabilności jego pracy.

Gwint, element obudowy, był często błędnie wykonywany przez firmy zewnętrzne, co powodowało problemy z dopasowaniem detalu. Wiązało się to z reklamacjami klientów i dodatkowymi kosztami wymiany. Zamontowanie wydrukowanych obudów w czujnikach Pick-to-Light pozwoliło poprawić stabilność ich działania oraz zwiększyć ich wytrzymałość mechaniczną.

Zastosowanie drukarek 3D w firmie pozwala przede wszystkim skrócić czas komplementacji maszyny co umożliwia realizację zamówień dla klienta nawet 7 dni wcześniej.

4. Weryfikacja poprawności wykonania prototypu

Automotive

Bocar to producent samochodów pożarniczych, który za pomocą 3DGence INDUSTRY F340 wykonał prototyp kolektora tłocznego w skali 1:1. Poprzez montaż wydrukowanego detalu, firma mogła sprawdzić funkcjonalność i wytrzymałość prototypu.

W procesie prototypowania, bardzo trudno jest uzyskać idealny wyrób szczególnie jeśli chodzi o jego ergonomię. Dzięki przemysłowym drukarkom 3D, niskimi kosztami i praktycznie bezodpadowo można wykonać model identyczny do rzeczywistego. Pozwala to każdemu działowi produkcji wprowadzić ewentualne korekty produktu jeszcze na poziomie projektowania, bez konieczności tworzenia kosztownych form kokilowych.

Zobacz CASE STUDY

5. Test konstrukcji oprzyrządowania obróbczego

Lotnictwo

MB Aerospace to firma zajmująca się wytwarzaniem komponentów do silników lotniczych. Na co dzień za pomocą drukarek 3DGence wykonuje m.in. tuleje rozprężne, stosowane w przyrządach tokarskich, które służą do mocowania części lotniczych podczas obróbki.

Wykonywanie elementów oprzyrządowania w konwencjonalny sposób, na maszynach CNC było związane z wysokimi kosztami oraz długim procesem realizacji projektów. Druk 3D umożliwił zredukować wydatki oraz przyspieszyć wykonywanie potrzebnych części. 

W firmie MB Aerospace druk 3D wykorzystywany jest także w fazie testów nowych rozwiązań. Zanim rozpoczną się prace nad elementami uruchomieniowymi, wykonuje się ich prototyp i na nim testuje obróbkę na maszynach CNC. Wydrukowanie prototypu umożliwia sprawdzenie kinematyki oraz wszystkich ruchów maszyny w przestrzeni obróbczej na wydruku 3D. W momencie pracy nad właściwym elementem cały proces jest już odpowiednio przygotowany, maszyna skalibrowana, a ryzyko niedokładnych ustawień znacznie zmniejszone.

6. Makiety maszyn przemysłowych

Przemysł maszynowy

Grupa FAMUR to producent maszyn stosowanych w przemyśle wydobywczym. W związku z tym, że waga niektórych urządzeń sięga nawet kilkudziesięciu ton, firma postanowiła wydrukować w technologii FDM osiem makiet maszyn., które nstępnie zostały zostały poddane obróbce.

Za pomocą drukarek 3D takich jak 3DGence INDUSTRY F340 możliwy był wydruk solidnych i jednocześnie lekkich modeli, wykonanych z tworzywa ABS. Kompleksowe informacje na temat konkretnego modelu maszyny można uzyskać poprzez  przeniesienie makiety na specjalne pulpity z wbudowanymi czytnikami RFID.

Wykorzystanie druku 3D przy wykonywaniu makiet przemysłowych to najprostsze i najmniej kosztowne rozwiązanie, które umożliwia przedstawianie urządzeń klientom czy inwestorowi, bez konieczności ich transportu.

Zobacz CASE STUDY

7. Projektowanie i budowa bolidów wyścigowych

Automotive

AGH Racing to zespół studentów działający na Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, który zajmuje się konstruowaniem bolidów wyścigowych klasy Formuła Student. Do produkcji nowych pojazdów inżynierowie wykorzystują drukarkę 3DGence INDUSTRY F340, za pomocą której mieli możliwość wykonać prototyp zwrotnicy, części zawieszenia bolidu spalinowego.

Wydruk 3D został wykorzystany do wizualizacji topologii zwrotnic, projektu, którego celem było zmniejszenie masy elementu przy równoczesnym zwiększeniu jego sztywności.

Na co dzień zwrotnice wykonywane są z aluminium przy wykorzystaniu techniki frezowania, jednak wprowadzenie znaczących zmian w geometrii części uniemożliwia oddanie tak skomplikowanej bryły do tego rodzaju obróbki. Druk 3D umożliwił studentom bardzo niskim kosztem oraz w przeciągu zaledwie 2 dni uzyskać prototyp zwrotnicy o skomplikowanej geometrii. 

8. Test kół mecanum zamontowanych w robocie kołowym

Inżynieria mechaniczna

Firma AJmaker wprowadziła do sprzedaży nowy model kół mecanum, które są niezbędnym elementem robotów mobilnych. Podczas prototypowania i testowania wykorzystywali drukarkę 3DGence.

Dzięki technologii druku 3D mogli na bieżąco weryfikować i usprawniać zaprojektowany model kół – w sposób niezwykle szybki, efektywny i co najważniejsze – taniej niż zwykle. Możliwość łatwej i bieżącej weryfikacji poszczególnych etapów projektowych ma ona ogromne znaczenie w pracach badawczo-rozwojowych nad innowacyjnymi produktami, podczas których bardzo często zdarzają się błędy na etapie prototypowania

W przypadku wykonywania prototypów innymi dostępnymi metodami ich koszt był kilkukrotnie wyższy. Wynikało to z skomplikowanej geometrii – koło bowiem składa się aż z 12 elementów, z czego 9 wykonanych jest z gumy.

9. Matryce o skomplikowanej geometrii

Oprzyrządowanie produkcyjne

Pure Power Sources to firma, która m.in zajmuje się wytwarzaniem matryc z tworzyw sztucznych, które finalnie stosowane są jako elementy linii produkcyjnych.  Wszystkie matryce, które służą do bazowania lub kontrolowania wyrobów na linii są teraz wykonywane za pomocą drukarki 3D.

Przed zakupem drukarki 3D 3DGence firma mierzyła się z kilkoma wyzwaniami. W przypadku matryc miała bardzo dużą konkurencję korzystającą z podobnych technologii, więc proponującą produkty o zbliżonych cenach. Natomiast prototypy detali z elastomerów powstawały na frezarkach, co było kosztowne i zajmowało maszyny, które powinny wykonywać inne zlecenia. Koszty nie pozwalały na wytwarzanie małych serii produktów.

Inwestycja w druk 3D okazała się idealnym rozwiązaniem. Dzisiaj firma drukuje wtrzymałe i odporne na uszkodzenia matryce o właściwie dowolnej geometrii.

10. Obudowa do drona

Lotnictwo

FPVPolska do produkcji elementów do swoich dronów wykorzystuje technologię druku 3D. Firma za pomocą drukarki 3D wykonała obudową chroniącą części wewnątrz maszyny przed uszkodzeniami mechanicznymi. Ze względu na małą serię produkcji firma nie mogła pozwolić sobie na wykonanie obudowy dużo droższymi technologiami konwencjonalnymi.

Zastosowanie materiału z domieszką włókna węglowego zapewniło większą sztywność i wytrzymałość obudowy. Wydruk 3D wyróżniał się lekką oraz jednocześnie sztywną konstrukcją, co przełożyło się na łatwe gwintowanie otworów montażowych, w których zamontowana została kamera, diody LED oraz alarm. Prototyp po wcześniejszych łagodnych testach, przeszedł test uderzeniowy.

Drukarki 3D znajdują liczne zastosowania w różnych gałęziach przemysłu, od automotive po przemysł lotniczy. Ich wykorzystanie w dużej mierze zależy od otwartości firm na wprowadzanie nowych technologii.
Chcesz dowiedzieć się w jaki sposób druk 3D może usprawnić procesy w Twojej firmie? Napisz na [email protected]  i zapytaj o bezpłatną konsultację techniczną, nasi inżynierowie pokażą Ci w jaki sposób można przyspieszyć procesy produkcji oraz obniżyć koszta.
AktualnościWażne

Showroom z drukarkami 3D na Śląsku. 3DGence podjęło współpracę z firmą PANOVA

PANOVA otworzyła pierwszy w Gliwicach showroom z drukarkami 3D. PANOVA, ekspert w zakresie budownictwa, architektury…
AktualnościWażne

Szybkie prototypowanie – druk 3D a koła mecanum

W wielu gałęziach przemysłu coraz istotniejszą rolę odgrywają roboty kołowe wyposażone w omnikierunkowe koła mecanum.…
Aktualności

3DGence otwiera swój sklep internetowy i na stałe obniża ceny DOUBLE P255 i ONE

Profesjonalne drukarki 3D teraz znacznie taniej na polskim rynku. 3DGence DOUBLE P255 będzie tańsza o…
AktualnościWażne

5 technologii druku 3D – 3DGence Services

Autor: Adam Przepolski, Business Development Manager 3DGence Services Wybór odpowiedniej technologii, w której wykonamy swój…
AktualnościWażne

Elektryczna auto-rewolucja wspomagana przez druk 3D

W 2018 r. na całym świecie wyprodukowano około 95,6 miliona aut. Coraz więcej z nich…