![Ultimaker-S5-Pro-Bundle-Studio_41_4x3[1]](data:image/svg+xml;nitro-empty-id=OTk2OjE5NA==-1;base64,PHN2ZyB2aWV3Qm94PSIwIDAgMTYwMCAxMjAwIiB3aWR0aD0iMTYwMCIgaGVpZ2h0PSIxMjAwIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==)
![Formlabs-Logo-200x80[1]](data:image/svg+xml;nitro-empty-id=MTA1MDoxMzkx-1;base64,PHN2ZyB2aWV3Qm94PSIwIDAgMjAwIDgwIiB3aWR0aD0iMjAwIiBoZWlnaHQ9IjgwIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==)
![BigRep-logo_200x80[1]](data:image/svg+xml;nitro-empty-id=MTA1MDozMzg4-1;base64,PHN2ZyB2aWV3Qm94PSIwIDAgMjAwIDgwIiB3aWR0aD0iMjAwIiBoZWlnaHQ9IjgwIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==)
![PostProcess-logo_greyscale[1]](data:image/svg+xml;nitro-empty-id=MTA1MDo0MDc1-1;base64,PHN2ZyB2aWV3Qm94PSIwIDAgMjAwIDgwIiB3aWR0aD0iMjAwIiBoZWlnaHQ9IjgwIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==)
3D tisk ve slévárenství – možnosti a uplatnění
Sedm let se může zdát jako krátká doba pro fungování firmy. V oblasti 3D tisku se však toho událo za stejnou dobu opravdu hodně. V roce 2014, kdy byla založena společnost 3Dwiser, znala 3D tisk v Česku jen hrstka firem, zatímco v současnosti je situace opačná. Ona dnes už mezinárodní společnost mezi tím vyrostla do jednoho z předních dodavatelů 3D tiskových technologií. Trend vzestupu digitalizace a aditivních technologií je zřejmý napříč průmyslem, nevyhnul se ani slévárenství. 3D tisk vstupuje v mnoha podobách do různých úrovní procesu výroby.
Ačkoliv sami nejsme slévači ani metalurgové, rozumíme jejich potřebám a požadavkům jejich zákazníků. Do sléváren a modeláren jsme za dobu našeho fungování dodali desítky prověřených 3D tiskáren. Časté téma diskuzí i obav našich zákazníků je, nakolik 3D tisk může nahradit tradiční metody výroby z kovů, proč si vysloužil svůj častý přídomek „disruptive“ – tedy převratný. Nemyslíme si, že by 3D tisk měl zcela, dokonce ani z většiny nahradit tradiční procesy výroby. Jisté však už je, že pro nemalou část výrobků se čistě tradiční výroba – bez využití 3D tisku – stala neefektivní a nekonkurenceschopnou.
Oblasti využití 3D tiskáren ve slévárenství jsou velmi široké – od tisku předloh (master modelů) pro modelárny přes vytavitelné modely s vysokým obsahem vosku pro slévárny přesného lití až po přímý tisk kovových dílů, včetně jejich topologické optimalizace. Zajímavostí poslední doby je, že z trhu kovových výrobků začíná nenápadně ukrajovat i plastový tisk „hotových“, plně funkčních dílů. 3D tiskárny tzv. ultra polymerů již umí vytisknout například vysokopevnostní plasty s teplotní odolností kolem 260 °C, což je oblast, která byla ještě donedávna doménou kovových výrobků. Není divu, že o tento druh technologie začíná být vážný zájem i mezi slévárnami. Ty tak mohou u některých projektů nabídnout svým zákazníkům netradiční, ale vysoce konkurenceschopné řešení.
Petr Kouba, 3Dwiser
Ultra polymery jako PEEK, PEKK, ULTEM, PPSU a další jsou vysokopevnostní krystalické plasty s excelentní chemickou stabilitou, špičkovými mechanickými, teplotními a protipožárními vlastnostmi. Využívají se zejména pro tisk funkčních dílů, kde by použití běžných plastů ani nepřipadalo v úvahu. Pyšní se certifikáty pro použití v letadlech nebo drážních vozidlech. Pro jejich 3D tisk je ale nutné využít tiskárnu s mimořádnou technickou specifikací, jako je například finská MiniFactory Ultra
Materiály tisknutelné v zařízení MiniFactory Ultra, například PEKK -SC, se chlubí teplotní odolností až 260 °C. Na obrázku výtisk z vysoce odolného ULTEM AM1010F
Ve slévárenství velmi oblíbené a finančně dostupné jsou stolní dvoumateriálové 3D tiskárny Ultimaker určené pro tisk plastových dílů. Na snímku je výrobek z materiálu Polymaker PolyCast, chemicky vyhlazený v automatické stanici Polysher a následně vytavený. Odlitek je z nerezové oceli bez jakýkoliv dalších úprav
3D tiskárna Metal X od společnosti Markforged tiskne nerez 17-4 PH, nástrojové oceli H13, A2 a D2, Inconel 625 a také čistou měď. Připravuje se i Titan Ti -6AI-4V. Technologie se jmenuje ADAM (Atomic Difusion Additive Manufacturing), což je vlastně 3D tisková varianta známé technologie MIM – tedy sintrování kovového prášku. Díly se většinou tisknou s vnitřní voštinovou strukturou, což jim propůjčuje specifické vlastnosti, zejména nízkou hmotnost v porovnání s pevností. Technologie je efektivní zejména pro malé série výrobků a vyniká také nízkými pořizovacími náklady ve srovnání s práškovými stroji na tisk z kovů
Induktor pro kalení hřídelí vytištěný z mědi na 3D tiskárně Markforged Metal X. Více v případové studii z MEDUNA vakuová kalírna s.r.o.
Smluvní diagram tahové zkoušky pro vzorky z nástrojové oceli AISI H13 z 3D tiskárny Markforged Metal X (zdroj: Technická univerzita v Liberci)
Případové studie – 3D tisk ve strojírenství a výrobě
