Masovna proizvodnja u 3D tehnologiji | Mozaik | DW | 31.12.2012
  1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages

Mozaik

Masovna proizvodnja u 3D tehnologiji

Do sada su se u tri dimenzije (3D) štampali uglavnom prototipi. Ali ta tehnologija može da se koristi i u serijskoj proizvodnji i na pravom je putu da zauvek promeni industriju – proizvodnju i potrošnju.

default

Voxeljet

Nove komponente T-nosači i glave motora – stoje u gomili praška. Štampa ih Vokseldžet kompani, koristeći 3D mašine. Na drugoj strani materijala, klizač se kreće napred-nazad. Na klizaču je glava sa mlaznicama, poput one na ink-džet štampaču. Ona nanosi lepak na prah. Tako se 3D objekti štampaju - sloj po sloj.

Štampanje u tri dimenzije poznato je već par godina. Do sada su ga uglavnom koristili istraživači velikih kompanija, za proizvodnju retkih ili skupih prototipa. Ali tehnologija je dovoljno napredovala da se upotrebi i u druge svrhe. Jedna od većih prednosti tog načina proizvodnje jeste da svaka komponenta može da bude drugačija, iako je deo serije.

Nebo je granica

Rapid Manufacturing Vase aus Kunststoff

Vaza od plastike

U 3D tehnici možete štampati razne vrste predmeta. Mašine najčešće koriste selektivno topljenje laserom (SLM), koje je slično već opisanom procesu lepljenja. Najpre, laserski snop stapa plastiku i metal u veoma tanki sloj, prateći konture objekta. Tada mašina preko toga nanosi sveži prah, i laser topi sledeći omotač. Sloj po sloj, stvara se novi predmet.

Postoje i drugačiji procesi, gde prah nije neophodan, pa je princip rada sličniji ink-džet štampaču: glava štampača izbacuje otopljenu plastiku, sloj po sloj. Takvi štampači mogu da proizvedu manje ili više sve, pod uslovom da postoji računarski model i da objekat nije veći od samog štampača. Za štampanje se mogu koristiti razni materijali: plastika, aloje metala, čak i staklo i keramika. Još jedna prednost jeste što nema otpada na kraju procesa, jer se ostaci prosto ponovo koriste.

Kao osnova za trodimenzionalne modele mogu da se koriste i snimci rentgenom i druge metode koje koriste lekari. Svake godine, hiljade implantata – poput veštačkih kolena ili titanijumskih kukova – prave se 3D tehnologijom.

Rapid Manufacturing Maschine der Firma Voxeljet

Firma Voxeljet


Zubarske krunice i mostovi ubrzavaju napredak

Ova tehnologija odomaćila se pre svega u prozvodnji zubnih proteza. Iz 3D štampača svake godine izađe oko šest miliona mostova i krunica. To se može posmatrati kao serijska proizvodnja, ali svaki komad je drugačiji. “Zubne proteze su jedinstvene, uvek je samo jedna u seriji.” kaže Vilhem Majners, specijalista za selektivno lasersko topljene na Fraunhofer Institutu za Lasersku tehnologiju u Ahenu.

U budućnosti se na isti način mogu prozvoditi i drugi unikati: nakit, brave za automobile, vozovi-igračke, ili rezervni delovi kojima će se obradovati kolekcionari. “Postoje potpuno novi modeli poslovanja koji sada stupaju na scenu,” naglašava Majners.

Svako je dizajner

Rapid Manufacturing Zahnersatz

"Zubna pomagala"

Na tom planu već radi kompanija Šejpvejs. Mušterije mogu da pristupe potrebnom softveru za dizajn na sajtu kompanije. Nikolaj Cepernik iz kompanije EOS u blizini Minhena raduje se što je Šejpvejz izrastao u stabilnu kompaniju srednje veličine. “Koristeći našu opremu, proizvedu hiljade delova svakog dana,” kaže ovaj biznismen. Iako to zvuči paradoksalno, “svaki predmet je drugačiji, a ipak proces nazivamo lična masovna proizvodnja,” kaže on.

Istovremeno, tehnologija se suočava sa velikom preprekom: proces štampanja prosto traje predugo. I na najmanje objekte možete čekati satima, budući da su omotači od kojih se predmet sastoji jako tanki.

Zbog toga istraživači i proizvođači pokušavaju da ubrzaju mašine – na primer koristeći jače lasere koji brže tope prah. Doduše, to je moguće jedino ako materijal ne isparava na tako velikoj toploti. U slučaju da taj metod ne radi, proizvođači pokušavaju istovremeno da koriste više laserskih glava.

Malo brže, molim

Laserska 3D štampa SLM ima još jedan veliki problem – to je celovit, zatvoren proces. „Uključimo aparat, i on radi i radi, i u jednom trenutku sve je završeno“ kaže Ingo Ukelman iz odeljenja za istraživanje BEGO-a, kompanije koja proizvodi implantate za zubare. „Iz praha vadimo sve komade odjednom.“ Proizvodnja 400 novih zubarskih implanta može da potraje do 18 sati, a onda svi moraju da se dorade za kratko vreme.
Bilo bi efikasnije, kaže Ukelman, kada bi implantati izlazili jedan po jedan iz mašine, čim je svaki od njih gotov, kao na pokretnoj traci. Tako bi brže stigli do mušterija. Ali to funkcioniše jedino kada je prah u iskošenom položaju u odnosu platformu za konstrukciju - kao što je na Vokseldžetu VXC 800 na slici.

Štampanje objekata u ovom položaju nije samo brže: „Možete da stvarate prozvode bilo koje dužine“, objašnjava Ukelman. „Teoretski, mogao bih da odštampam krilo za Erbasov avion, ako je mašina dovoljno duboka, to ne bi bio problem.“

Masovna produkcija uz pomoć štampača „za računare“ na pravom je putu da povede revoluciju u današnjem industrijskom okruženju. Ali sporost mašina nije jedina prepreka. Komponente moraju da se sklope ili obrade nakon što izađu iz štampača – i naučnici još uvek rade na razvoju posebnih robota za taj posao.

Autori: Fabijan Šmit / Darko Janjević
Odg. urednik: Jakov Leon