3D tisk jako ideální metoda výroby nástrojů pro roboty

G. M. PROJECT, s. r. o.

Opavská společnost se od roku 1994 zabývá návrhem a výrobou technologických zařízení a robotických řešení pro farmaceutický a chemický průmysl, biotechnologické provozy, zdravotnictví i potravinářství. Čtyřicetičlenný tým cílí své služby nejen na střední a východní Evropu, ale také na Balkán, Blízký východ či Asii. Od roku 2018, kdy se projekty automatizace soustředí pod značkou EMILY®, bylo potřeba připravovat složitější nástroje pro roboty. Jako ideální výrobní metoda se osvědčil 3D tisk. Nejprve externě, nedlouho poté se vedení společnosti rozhodlo pořídit dvě 3D tiskárny, špičkové zástupce ve svých kategoriích – stolní Ultimaker S5 a kompozitní Markforged X7.

Od aditivní výroby si konstruktéři slibovali především rychlou přípravu prototypů a také tisk funkčních dílů vlastními silami. Dnes jich s oběma 3D tiskárnami aktivně pracuje pět.

„Na 3D tisku si velmi ceníme jeho variability a univerzálnosti. Velkým přínosem je také snížení ceny dílů, které si navrhujeme a vyrábíme sami,“ zmiňuje Jiří Moninec, jednatel společnosti G. M. PROJECT. „Naším dodavatelem je 3Dwiser. Našemu týmu zajišťuje vzdělávání, rychlou dodávku materiálů i technickou podporu. Jsme v pravidelném kontaktu, se specialisty dodavatele řešíme podporu vývoje, třeba optimalizaci tiskového programu pro specifické díly.“

Nástroje pro roboty, držáky a další prototypy navrhují konstruktéři v 3D CAD řešení na míru. Nejčastěji je pak tisknou z materiálů CPE na dvoumateriálové 3D tiskárně Ultimaker S5 a z kompozitního materiálů Onyx se vkládanou spojitou výztuží z karbonu na tiskárně Markforged X7. Běžnými dokončovacími pracemi jsou odstranění (či rozpuštění) dočasných podpěr nebo řezání závitů. Výtisky se v průběhu vývoje testují, z valné většiny slouží jako plně funkční díly.

„3D tisk exceluje při přípravě tvarově speciálních součástí, které bychom jinak nezískali. Časová úspora při jejich výrobě je pro nás klíčová,“ doplňuje Josef Novák, manažer prodeje a marketingu. „V našem výrobním procesu už bychom se dnes bez 3D tisku neobešli. U odolných a pevných kompozitů s karbonem navíc chceme více nabízet naše služby i formou zakázkové výroby partnerům.“

3D tištěný nástroj z kompozitu Onyx
Součástí robotického řešení pro farmaceutický průmysl je 3D tištěný nástroj pro zakládání vialek a ampulek do blistrů z kompozitního materiálu Markforged Onyx s karbonovou výztuží
3D tištěný nástroj z kompozitu Onyx
Ukázka kompozitní výtisku na míru připraveného k upnutí na robotické pracoviště
Vlastními silami a přesně na míru

Jednou ze zakázek na míru specifickým potřebám byl i robotický stroj určený k zakládání vialek a ampulek do blistrů pro náročný farmaceutický průmysl. Zásadní zde byl nejen požadavek na odolnost a funkčnost dílů, roli sehrálo i doložení skladby tiskového materiálu kvůli nezávadnosti v provozu, kde se pracuje s léčivy. Prototypy se postupně ladily několik měsíců podle aktuálních potřeb vyvíjeného pracovního postupu robota. Nejprve z kopolyesteru (CPE) na Ultimakeru S5, finální vysokopevnostní díly pak z Onyxu s karbonovou výztuží na Markforged X7.

„Vyrobit nástroj s dutou komorou standardními metodami, třeba CNC obráběním, by nás vyšlo několikanásobně dráž než 3D tisk. Nehledě na to, že díl by se musel složit z více kusů a spoje utěsnit. S 3D tiskem jsme výrobu zvládli mnohem elegantněji,“ shrnuje konstruktér Martin Daníšek. „Výtisky připravené na průmyslové tiskárně kompozitů Markforged X7 nabízejí nejen vysokou pevnost a odolnost, ale také jejich povrchové zpracování převyšuje kvalitu, jaké dosahují běžné FDM tiskárny.“

3D tištěný nástroj z kompozitu Onyx
Konstruktéři si vymodelují potřebný díl na míru v 3D CAD řešení, vytisknou a druhý den jej mohou hotový osadit, kam potřebují – bez zdlouhavého čekání na externí dodávku
Markforged-X7
Přípravu finálních dílů z odolných a pevných kompozitů se spojitou výztuží má ve společnosti G. M. Project na starost průmyslová 3D tiskárna Markforged X7
Stolní dvoumateriálová 3D tiskárna Ultimaker S5 se v G. M. PROJECT, s. r. o., osvědčila jako pravá ruka konstruktérů při přípravě postupně vylepšovaných prototypů. Nejčastěji se na ní tiskne z houževnatého materiálu CPE

Případové studie z praxe

Pomůžeme vám zefektivnit výrobu

Díky 3D tisku dostanete své produkty dříve do výroby i na trh. Investice do 3D tiskáren se vám může vrátit během jednotek týdnů či měsíců – stejně jako mnoha našim stávajícím zákazníkům. S nasazením aditivní výroby už jsme úspěšně pomohli stovkám českých firem a profesionálů. Rádi pomůžeme také vám, vašemu týmu, vaší firmě.

Přehrát video