Prednosti tehnologije 3D-tiska HP MJF
Industrijski 3D-tisk je postal realna alternativa ali dopolnitev tradicionalnim načinom proizvodnje. Napredne tehnologije 3D-tiska zagotavljajo prožno, hitro, prilagodljivo in bolj trajnostno proizvodnjo, spodbujajo gospodarsko rast in hitrejše inovacije. V članku predstavljamo primere uporabe tehnologije 3D-tiska HP Multi Jet Fusion v slovenskem in tujem podjetju.
S tehnologijo 3D-tiskanja HP Multi Jet Fusion (MJF) na številnih področjih spreminjamo način načrtovanja in izdelave ter premikamo meje mogočega – od industrije, zdravstva in medicine, transporta in avtomobilizma, izobraževanja, potrošnega blaga in elektronike do proizvodnih storitev ter letalske in vesoljske industrije. Zahvaljujoč tehnologiji HP MJF lahko načrtujemo in izdelujemo tudi kose s komponentami, ki jih na tradicionalne proizvodne načine ni mogoče narediti. Glede na mehanske lastnosti so enakovredni izdelkom iz brizgane plastike ter so izotropni, vodotesni in zrakotesni. Z uporabo HP-jevega 3D-tiskalnika industrijskega ranga skrajšamo čas izdelave in znižamo stroške, povečamo produktivnost ter izboljšamo kakovost izdelkov.
Domel
Tudi v slovenskem visokotehnološkem podjetju Domel, ki je svetovni razvojni dobavitelj elektromotorjev, sesalnih enot, puhal in komponent, uporabljajo sestavne dele, natisnjene s 3D-tehnologijo HP MJF. V Domelu so preizkusili implementacijo tehnologije na statorskih izolacijah pri elektronsko komutiranih pogonih za puhala, namenjena za uporabo pri gorivnih celicah, ki delujejo pri visoki napajalni napetosti.
Po besedah Domelovega razvojnega inženirja Marjana Kavčiča se pri razvojnih projektih vedno srečujejo z vprašanjem, kako časovno in cenovno najučinkoviteje izdelati in preizkusiti novo narejene izdelke, izpostavljene dejanskim obratovalnim pogojem. »Tehnologija HP MJF omogoča ravno to: možnost uporabe materialov z dobrimi mehanskimi lastnostmi, ki omogočajo neposredno uporabo v aplikacijah. Druga velika prednost je izredno kratek izdelovalni čas, s čimer je omogočeno hitro lansiranje novega izdelka na trg, kar je eden ključnih kazalnikov za uspešno realiziran razvojni projekt. Tudi kakovost je sprejemljiva in ni treba investirati v draga orodja. HP-jeva tehnologija je zelo primerna tako za prototipe kot za manjše serije.«
V primeru Domela sestavni deli, natisnjeni s 3D-tehnologijo HP MJF, zagotavljajo funkcijo električne izolacije. »Velika prednost je, da na modelu ni deformacij zaradi skrčkov. Zaradi tega je lahko omogočeno tesno naleganje na statorski paket. Uporabljen material zagotavlja zadostno mehansko trdnost in ustreza zahtevam po električni izolaciji,« poudari Kavčič. Z izdelki, natisnjenimi s HP-jevo 3D-tehnologijo, so tudi poenostavili in pocenili proizvodnjo. »Predvsem se je proizvodnja poenostavila, ker ni bilo treba investirati v draga orodja za brizganje plastike in jih potem med proizvodnjo še vzdrževati. Z uporabo 3D-natisnjenih komponent se je močno dvignila raven fleksibilnosti naše proizvodnje, « pravi Domelov razvojni inženir.
Izdelki, narejeni s tehnologijo 3D-tiskanja HP MJF, sicer trenutno predstavljajo dokaj majhen delež v Domelovi ponudbi. Po njihovih predvidevanjih bodo v prihodnje tako natisnjeni izdelki zanimivi za nišne aplikacije z omejenimi količinami, pri katerih je potreben hiter odziv. Medtem ko gre opisani izdelek zaradi velikih potreb v drugačen način proizvodnje, v Domelu za izdelavo s tehnologijo 3D-tiskanja HP MJF že pripravljajo nove projekte.
Everex
Everex je italijansko visokotehnološko podjetje, v katerem ustvarjajo edinstvene in tehnično napredne izdelke za potrebe zdravstva. Specializirano je za proizvodnjo instrumentov za diagnostične preiskave in-vitro (IVD). Everex in njegovi kupci ne proizvajajo izdelkov v velikih serijah, zato brizganje ni primeren izdelovalni postopek. Pogosto se tudi dogaja, da kupci naročajo prilagoditve delov posameznih instrumentov, zato so pri Everexu začeli raziskovati možnosti uporabe tehnologije 3D-tiska, ki so jo prepoznali kot jedrno tehnologijo za nove izdelke, še posebej na področju diagnostičnih instrumentov. Everexovi inženirji so na osnovi tehnologije HP Multi Jet Fusion oblikovali nove načine za konstruiranje medicinskih pripomočkov z manj deli, s tem pa se je zmanjšala teža izdelkov, znižali so se proizvodni stroški, zmanjšala se je tudi zasedenost skladišča.
Ena od Everexovih naprav je Hemo One, analizator krvnih vzorcev v klinični kemiji, ki lahko odkrije različne anomalije krvi. Vse sestavne dele naprave Hemo One so prej izdelovali s tradicionalnimi postopki, kot so rezkanje, struženje in upogibanje pločevine. Želeli so zasnovati nov tip instrumenta, ki ga bo lažje sestaviti, bo narejen iz manj delov in cenejši. Uspelo jim je na novo konstruirati oziroma predelati štiri dele naprave Hemo One: roko vzorčevalnika, dva pladnja za reagente in nosilec za elektroniko.
Konstruiranje modela zunanjega pokrova je prej trajalo tudi do dva meseca, s tehnologijo HP MJF pa se je ta čas skrajšal na samo pet dni. Hkrati se je skrajšal tudi pretočni čas v proizvodnji, ker so se pri Everexu usposobili za izvedbo vseh korakov proizvodnega procesa in tako odpravili čakanje na dobavitelje delov. Z uporabo tehnologije HP MJF v proizvodnji so se znatno znižali stroški, saj za izdelavo kompleksnih delov niso več potrebna posebna orodja, stroški izdelave pa so primerljivi s tistimi pri obdelavi z odrezavanjem. Zmanjšalo se je tudi skupno število delov različnih sestavov, saj tehnologija HP MJF močno olajša združitev posameznih delov v eno celoto. Ko se je število delov podsestava roke vzorčevalnika zmanjšalo z 10–12 na samo dva, se je teža podsestava zmanjšala za 40 odstotkov, proizvodni stroški pa znižali kar za 65 odstotkov.
Zamenjava kovinskega dela v pladnju z reagenti za vzorce s komponento, izdelano po postopku HP MJF, je pomenila zmanjšanje števila delov s 26 na dva, strošek izdelave sestava pa se je znižal s 350 evrov na 200 oziroma za kar 43 odstotkov. Pri drugem predelanem pladnju za reagente je prehod s kovinske komponente na del, ki je v celoti izdelan po postopku HP MJF, prinesel 28,5-odstotni prihranek pri stroških (ti so se znižali s 350 evrov na 250 na izdelek), kar pri letni proizvodnji 300 enot pomeni prihranek v višini skoraj 60.000 evrov.
Na kosovnici nosilne konstrukcije za elektroniko in mehanske elemente naprave Hemo One sta zdaj samo še dva dela (prej šest), stroški pa so se znižali s 25 evrov na 6 na sestav oziroma za 76 odstotkov.
Zahvaljujoč tehnologiji HP MJF lahko danes v podjetju Everex projektirajo in izdelujejo končne izdelke s komponentami, ki jih ni mogoče narediti s tradicionalnimi postopki. Prepričani so, da bodo lahko za nižje skupne stroške tudi pri novih izdelkih skrajšali razvojni čas in zmanjšali število sestavnih delov.
Slovenski ponudnik in serviser za 3D-tiskalnike HP Multi Jet Fusion je podjetje CGS plus. V našem demo centru na Brnčičevi ulici 13 v Ljubljani si lahko ogledate delovanje tiskalnikov ter dobite odgovore na vprašanja o možnostih uporabe revolucionarne 3D-tehnologije HP MJF in optimizacije izdelkov za digitalno proizvodnjo.
