Części maszyn wykonywane w technologii druku 3D
Patryk Kot
Projektant, Konstruktor, Właściciel r3Dcat
Czy warto drukować części maszyn?
Takiej odpowiedzi zapewne się nie spodziewałeś/aś i nie przeczytasz tego u mojej konkurencji. Czy warto drukować części do maszyn produkcyjnych? Otóż nie zawsze. Wszystko opiera się na zdaniu, które jest dość ogólnikowe, ale prawdziwe. To zależy 🙂
Niemniej niech przemówi statystyka.
Druk 3D zapewnia statystycznie:
*względem konwencjonalnych metod obróbki
Skąd te wartości?
- Druk 3D to produkcja jednoetapowa
- Nie wymaga kosztów początkowych
- Nie wymaga przygotowania formy, szablonów
- Obsługa nie wymaga szerokiej kadry
Jakie elementy możesz wydrukować?
Jedną z głównych zalet druku 3D jest wykonanie praktycznie dowolnej geometrii, co pozwala na wykonanie narzędzi czy części maszyn dostosowanych do niemal każdej produkcji. Trzy kluczowe obszary, w których ta technologia znajduje zastosowanie w przemyśle to:
- Wytwarzanie części zamiennych
- Tworzenie nowych elementów o niespotykanej geometrii
- Ograniczenie marnotrastwa
Polecane wpisy
-
Czy mogę wydrukować każdy kształt?
admin 14/11/2023 Czy mogę wydrukować każdy kształt? Patryk KotProjektant, Konstruktor, Właściciel r3Dcat Druk 3D to fascynująca technologia, która umożliwia tworzenie trójwymiarowych obiektów z różnych materiałów..
-
Czym rożni się projektowanie pod druk 3D od projektowania pod obróbkę CNC?
admin 20/11/2023 Czym rożni się projektowanie pod druk 3D od projektowania pod obróbkę CNC? Patryk KotProjektant, Konstruktor, Właściciel r3Dcat Modelowanie dla druku 3D i modelowanie.
-
Technologia MJF druku 3D
admin 14/11/2023 Technologia MJF druku 3D Patryk KotProjektant, Konstruktor, Właściciel r3Dcat Dowiesz się czym jest technologia MJF, czym się charakteryzuje, do jakich zastosowań jest wykorzystywana,.
-
Co to jest inżynieria odwrotna?
admin 21/11/2023 Co to jest inżynieria odwrotna? Patryk KotProjektant, Konstruktor, Właściciel r3Dcat Inżynieria odwrotna w produkcji to proces analizy i dekonstrukcji istniejących produktów lub komponentów.
1. Wytwarzanie części zamiennych
Druk 3D doskonale sprawdza się w inżynierii wstecznej (ang. reverse engineering), czyli wytwarzaniu przedmiotów, które uległy uszkodzeniu, ale można zmierzyć i odtworzyć ich kształt.
Jak to wygląda w praktyce?
Jeśli w Twojej maszynie produkcyjnej zepsuł się element, który nie jest już dostępny lub trzeba czekać na jego dostawę tygodniami stoisz przed wyzwaniem dorobienia tego elementu we własnym zakresie. Nie chcesz przecież pozostawiać swojej linii produkcyjnej zatrzymanej, bo każdy dzień postoju generuje koszty jakie ponosi Twoja firma. Może być też tak, że część jest dostępna do zakupu, ale niebotycznie droga.
Wyjścia masz wtedy dwa rozwiązania. Decydujesz się na produkcję tych elementów na frezarkach, tokarkach itp. lub na druk 3D.
Dzięki inżynierii wstecznej odtworzyć można model zepsutego elementu, wydrukować go i zastosować już po kilku dniach. Możesz skorzystać z uproszczonego Kalkulatora Korzyści Druku 3D, który przygotowałem właśnie dla takich przypadków.
2. Tworzenie nowych części o niespotykanej geometrii
Często spotykanym przypadkiem jest próba dostosowania wyposażenia maszyn w elementy konieczne do Twojego profilu produkcji. Może się zdarzyć, że będziesz potrzebować takiej części jakiej w ogóle na rynku nie ma.
Jak to wygląda w praktyce?
Kupujesz nową maszynę, ale jej standardowe wyposażenie nie jest dostosowane do Twoich wyrobów lub zmieniasz nieco wyroby i musisz do tego dostosować swój obecny park maszynowy. W takim przypadku musisz dorobić elementy, które zapewnią Ci możliwości produkcyjne w zmieniającym się środowisku. W takich przypadkach najczęściej dorabia się taki detal metodą prób i błędów marnując zasoby ludzkie i materiałowe oraz sporą ilość czasu.
Szybszym i skuteczniejszym zabiegiem jest wykorzystanie kreatywnego pomysłu i wytwarzania przyrostowego. Dzięki zastosowaniu druku 3D można zaprojektować i wytworzyć model, który będzie dostosowany specjalnie do Twoich potrzeb i warunków pracy.
3. Ograniczenie marnotrastwa
Jednym z głównych problemów przedsiębiorstw produkcyjnych jest obecność marnortastwa. W metodologii Lean Manufacturing wyróżnia się 8 typów marnotrastwa, a są to: transport, zapasy, zbędne ruchy, oczekiwanie, nadprodukcja, nadmierne przetwarzanie, wady oraz niewykorzystany talent. Na część z nich spore oddziaływanie ma sprytne wykorzystanie druku 3D.
Jak to wygląda w praktyce?
Skupmy się na czynniku marnotrastwa, który najmocniej gryzie w oczy każdego przedsiębiorcę z branży produkcyjnej, to znaczy wytwarzanie braków produkcyjnych.
Skupiając się jednak na samym druku możemy go wykorzystać do produkcji szablonów do samokontroli pracowników produkcji co znacznie przyspiesza czas i ilość kontroli oraz zmniejsza ratio wytworzonych braków.
Zachęcam do przeczytania szerszego tekstu na temat zastosowania druku 3D w walce z powstawaniem braków produkcyjnych, ale uprzedzam, że tekst jest bezpośredni i może obnażyć również problemy w zarządzaniu produkcją.
Dobór technologii druku 3D
Zależnie od zastosowania elementu, który chcesz wydrukować oraz warunków w jakich będzie on pracować należy dobrać odpowiednią technologię.
Technologia FDM może okazać się zupełnie wystarczająca, ale gdy wymagasz od danego elementu pracy w trudnych warunkach to odpowiednim może się okazać druk w technologii MJF. Multi Jet Fusion, bo tak brzmi rozszerzenie powyższego skrótu, to metoda wytwarzania przyrostowego opracowanego przez firmę HP.
Ja dysponuję możliwością druku 3D w obu tych technologiach. Jest ich oczywiście znacznie więcej, ale w moim mniemaniu do zadań, które wymaga branża produkcyjna wybór między jedną z tych dwóch jest wystarczający.
Dodatkowy, nieoczywisty plus
To o czym się szeroko nie mówi, a stanowi spory plus to brak konieczności magazynowania części.
Jeśli kupujesz części zamienne do swojej maszyny musisz je magazynować. Zajmujesz tym przestrzeń na regałach, części te mogą niszczeć, a w najgorszym przypadku po jakimś czasie są nie do wykorzystania bo zmieniła się koncepcja, profil produkcyjny, jest chęć wprowadzenia poprawek.
Tymczasem korzystając z druku 3D jesteś w stanie magazynować te części w chmurze, w przestrzeni cyfrowej. Innymi słowy magazynujesz plik z modelem 3D danej części w komputerze, a korzystasz z niego wtedy kiedy potrzebujesz co pozwala zaoszczędzić przestrzeń magazynową. Ponadto w przypadku, gdy w czasie pracy zauważysz, że możesz wprowadzić jakąś modyfikację to jest to możliwe w krótkim czasie. Ostatnim punktem, lecz nie mniej ważnym, jest świadomość, że wydruk tej części trwa kilka godzin do kilku dni, a nie musisz czekać tygodniami na produkcję zmodyfikowanej części.
