Czyli technologia addytywna
Terminologia
Terminy drukowanie 3D i produkcja addytywna (a także wytwarzanie przyrostowe) są często używane zamiennie. Drukowanie 3D jest terminem bardziej potocznym. W kontekście przemysłowym oraz w literaturze technicznej częściej używa się terminu produkcja addytywna (AM – Additive Manufacturing), który obejmuje wszystkie zaawansowane technologie warstwowego wytwarzania. Produkcja addytywna odnosi się do ogólnego procesu produkcji obiektów poprzez dodawanie materiału.
W drukarce 3D odpowiednikiem tuszu lub tonera jest Filament. Filament ma postać cienkiej linki z tworzywa sztucznego, która jest nawinięta na szpulkę. Dzięki temu łatwo można go podawać do drukarki 3D podczas druku. W procesie druku materiał ten jest podgrzewany i przeciskany przez specjalną dyszę, która kontroluje jego przepływ i porusza się zgodnie z instrukcjami programu. Druk odbywa się warstwami, aż powstanie cały model. Metoda ta, wynaleziona w latach 80., jest bardzo precyzyjna – dokładność wynosi nawet do 0,03 mm (jest zależna od wykorzystanych technologii).
Czym się różni druk 3D od tradycyjnych technologii wytwarzania?
Konwencjonalne procesy produkcyjne zazwyczaj obejmują frezowanie, rzeźbienie lub usuwanie materiału w inny sposób w celu stworzenia obiektu. Natomiast w produkcji addytywnej materiał jest nakładany warstwa po warstwie w precyzyjnych kształtach geometrycznych na podstawie modelu CAD.
Produkcja addytywna oferuje znaczące korzyści dla szerokiej gamy branż, niezależnie od tego, czy chodzi o możliwość zwinnej personalizacji produktu, integrację funkcjonalną, czy też szybkie i ekonomiczne pozyskiwanie części zamiennych.
Źródło: Wikimedia.org
Jednym z kluczowych atutów produkcji addytywnej jest zdolność do tworzenia skomplikowanych kształtów, które byłyby trudne lub wręcz niemożliwe do osiągnięcia za pomocą tradycyjnych metod. Struktury kratowe, organiczne kształty czy wewnętrzne kanały dla chłodzenia i przepływu powietrza to tylko niektóre przykłady innowacyjnych projektów, które stały się możliwe dzięki tej technologii.
Oszczędność
Kolejną istotną zaletą technologii addytywnej jest optymalizacja wykorzystania materiałów. W tradycyjnych metodach produkcji, jak np. frezowanie, sporo materiału się marnuje. Druk 3D działa warstwowo, więc zużywa dokładnie tyle materiału, ile potrzeba do stworzenia modelu. To ogromna oszczędność!
Produkcja części lub modeli jest szybka, co może obniżyć koszty związane z czasem pracy ludzi oraz przyspieszyć proces wprowadzenia produktu na rynek.
Druk 3D umożliwia produkowanie rzeczy na miejscu, co redukuje koszty transportu i magazynowania. Wyobraźmy sobie, że zamiast gotowego produktu kupujemy model w formie cyfrowej i drukujemy go sobie w domu. Dodatkowo druk 3D pozwala łatwo tworzyć unikalne, spersonalizowane przedmioty 🎨. W tradycyjnej produkcji zmiana projektu wiąże się z dużymi kosztami, a tutaj wystarczy dokonać zmian w pliku z pomocą programu do projektowania 3D takiego jak np. Tinkercad.
Różnorodność zastosowań
W połączeniu z możliwością stosowania różnorodnych materiałów – od tworzyw sztucznych i żywic, przez metale, aż po ceramikę i kompozyty – technologia ta znajduje zastosowanie w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, medycznym oraz w sektorze dóbr konsumenckich.
W medycynie drukowanie 3D rewolucjonizuje produkcję implantów, protez oraz modeli anatomicznych stosowanych w planowaniu operacji. Dzięki indywidualnemu dopasowaniu do pacjenta możliwe jest zwiększenie skuteczności zabiegów oraz poprawa komfortu użytkowania urządzeń medycznych.
Z kolei w sektorze motoryzacyjnym i lotniczym technologie addytywne są wykorzystywane do wytwarzania lekkich, ale wytrzymałych komponentów, co przekłada się na obniżenie masy pojazdów i zwiększenie ich efektywności paliwowej. Firmy takie jak Airbus czy Boeing wykorzystują drukowanie 3D do produkcji części konstrukcyjnych i elementów wnętrz samolotów, co pozwala na redukcję kosztów oraz skrócenie czasu realizacji projektów.
Dynamiczny rozwój tej technologii oraz postępy w zakresie materiałoznawstwa i automatyzacji procesów wskazują, że produkcja addytywna odegra kluczową rolę w przyszłości przemysłu, wprowadzając nowe modele biznesowe oparte na elastycznej, zdecentralizowanej produkcji dostosowanej do indywidualnych potrzeb odbiorców.
Warto zatem nauczyć się projektować modele 3D. Jeśli nie wiesz jak zacząć to polecam prostą w obsłudze i darmową aplikację, która działa online: Tintercad
Jeśli nigdy nie modelowałeś w 3D to polecam też tutoriale dla początkujących na kanale MDK w Świdnicy