Danes tehnologije 3D-tiska spreminjajo način, kako podjetja izdelujejo nekatere dele. Dejansko lahko z vključitvijo aditivne proizvodnje v podjetje, na novo vzpostavimo, bolj optimalne proizvodne procese različnih delov – od prototipov do delov za končno uporabo. Po podatkih Sculpteovega “Stanje 3D-tiska 2020” 80 % udeležencev raziskave 3D-tisk uporablja vsaj 2 leti za ustvarjanje zapletenih delov, več ponovitev enakih nalog, skrajšanje časa do prodaje in nižje proizvodne stroške. V drugi študiji Dimensions Research se je 88 % anketiranih zainteresiranih strani strinjalo, da bi lahko industrija s sprejetjem tehnologije prihranila milijarde dolarjev proizvodnih stroškov.
Čeprav so prednosti uporabe tehnologij 3D-tiska dobro dokumentirane, se številna podjetja še vedno obotavljajo pri naložbah. Sculpteova raziskava tudi razkriva, da 59 % udeležencev meni, da so vstopni stroški previsoki in da v tem sektorju ni dovolj znanja, da bi lahko pravilno investirali.

Kdaj in kako naj podjetje investira v 3D-tisk?

Tri strokovnjake smo prosili, da nam povedo več o tem, kaj mora podjetje upoštevati pred naložbo. Pogovarjali smo se z dr. Heinerjem Langom, članom upravnega odbora družbe BOSCH Rexroth AG in odgovornim za razvoj in avtomatizacijo tovarn; Christopherjem Eschenbrenner, 3DEXPERIENCE Marketplace Enterprise, višjim vodjo prodaje pri Dassault Systèmes; in Andréom Venzal, soustanoviteljem podjetja Rupture Tech Consulting, distributerja rešitev za aditivno proizvodnjo, zahvaljujoč partnerstvu z OKM3D.

Kdaj je smiselno v podjetje vključiti 3D-tisk?

Aditivna proizvodnja se je pojavila v osemdesetih letih in je bila skoraj izključno uporabljena za hiter in poceni razvoj prototipov. Takrat so AM pogosto imenovali tehnologija hitrega prototipiranja. Vendar pa je v zadnjih letih tehnologija hitro napredovala: potek dela AM je bil optimiziran in uvedenih je bilo več materialov, ki so usposobljeni za razvoj ponovljivega in natančnega postopka. Po tem razvoju so podjetja začela uporabljati tehnologije ne samo za izdelavo prototipov, temveč tudi za načrtovanje in izdelavo vseh vrst delov za končno uporabo.

Ta evolucija pa ne pomeni, da so podjetja opustila izdelavo prototipov; mnogi še danes uporabljajo to aplikacijo. “3D-tisk je v bistvu koristen dodatek pri izdelavi prototipov, majhnih serij in inovativnih komponent z novimi vrstami geometrij,” pojasnjuje dr. Heiner Lang. André Venzal dodaja: “Smiselno je vlagati v 3D-tisk v zelo zgodnji fazi razvoja izdelka, pa tudi za tisk širokega spektra aplikacij, kot so pisarniški material, orodja, dodatki, šablone in napeljave itd.”
Glede na to, da so tehnologije 3D-tiska zelo redko edini proizvodni proces podjetja, je pomembno razumeti, kako dopolnjujejo sedanje proizvodne metode. V večini primerov aditivna izdelava ne bo nadomestila običajnih metod, kot sta brizganje ali CNC obdelava, temveč preprosto optimizira določene korake v procesu razvoja dela.

Christophe Eschenbrenner komentira: »Podjetjem svetujem, naj v svojih organizacijah imenujejo nekoga, ki bo sposoben oceniti razmere na svojem trgu in raziskati morebitne aplikacije. KAJ in ZAKAJ sta ključni točki za začetek. KAKO in KDAJ bo prišlo kasneje. «

Seveda bodo podjetja različnih panog odkrila številne možne aplikacije 3D-tiska. Na primer, v medicinskem sektorju je aditivna proizvodnja ustvarila široko paleto naprav po meri, kot so personalizirane ortotike, protetike, zobni vsadki itd., Izdelane posebej za pacienta, kar je pri tradicionalnih tehnikah zelo drago. V nekaterih drugih panogah, kot je nakitni sektor, je prilagajanje lahko zelo dragoceno, nekatere inovativne geometrije pa so možne samo z aditivno proizvodnjo. Poglobljeno razumevanje trendov znotraj sektorjev dejavnosti je zato bistvenega pomena.

Zakaj pa bi vlagali v 3D-tiskalnike, če se lahko obrnete na ponudnika storitev po naročilu?

Glede na potrebe podjetja je mogoče pridobiti rešitev aditivne proizvodnje ali pridobiti ponudnika storitev. V prvem scenariju je pomembno, da je osebje ustrezno usposobljeno; danes to predstavlja oviro za vstop v večino podjetij. Glede koristi André Venzal pojasnjuje: »Oba pristopa sta zelo zanimiva in imata svoje prednosti. S kratkoročno vizijo in majhnimi periodičnimi potrebami je bolj smiselno 3D-tiska predati zunanjim izvajalcem, saj ponujajo široko paleto tehnologij in materialov, ki jih je mogoče prilagoditi posebnim potrebam. Za dolgoročnejšo vizijo z večjo uporabo je donosnost naložbe višja, če vlagate v prilagojeno rešitev za lastno aditivno proizvodnjo. ”
Dr. Lang dodaja: “3D-tisk lahko igra pomembno vlogo pri dolgoročnem razlikovanju podjetja od konkurence.” Investicija v lastne stroje lahko podjetju omogoči razvoj lastnega znanja in veliko bolj učinkovito oceni potencial tehnologije. Spet je ključno razumevanje, da gre za dolgoročno naložbo, pri zunanjih izvajalcih pa ne. Christophe Eschenbrenner ponuja še en način, kako določiti, kdaj je smiselno preskočiti na 3d-tisk “v hiši”: “Šele ko je bila ugotovljena vrednost in zagotovljene količine za naslednje leto.” Dodaja: “Naložba v lastno opremo je smiselna za tiste, ki so prepoznali ključno vlogo ter tehnični in poslovni primer.”

Seveda je pred naložbo idealno imeti usposobljeno osebje, ki zna uporabljati programsko opremo za mehansko oblikovanje, ki razume lastnosti materialov, zna iskati aplikacije in ve, kako deluje oprema. Vendar je ustreznega usposabljanja in poglobljenega razumevanja tehnologije v mnogih panogah še vedno premalo. Glede na to, da je aditivna proizvodnja zapleten večstopenjski postopek, presega zgolj nakup novega stroja. Faza oblikovanja bo verjetno potrebovala osvežitev ali na primer koraki naknadne obdelave.

Integracija aditivne proizvodnje: prednosti in izzivi

Prednosti aditivne proizvodnje so bile čez leta dobro dokumentirane, kar običajno vodi do “večje avtonomije, hitre in velike donosnosti naložbe, prilagodljivosti, nizkoogljičnega odtisa in seveda več svobode,” pojasnjuje André Venzal.
Za veliko podjetje, kot je BOSCH, ki že več kot 10 let v proizvodnji uporablja 3d-tehnologije za izdelavo peščenih jeder za hidravlične krmilne bloke, so prednosti neštete. »Z uporabo postopkov fuzije v prahu, na primer, izboljšujemo energetsko učinkovitost servo-hidravličnih ventilov. Natisnjene komponente so veliko lažje in bolj kompaktne kot običajne proizvodne različice, «nam pove dr. Lang.

Vključevanje aditivne proizvodnje s seboj prinaša tudi različne izzive. Dr. Lang komentira: »Velik izziv je avtomatizacija procesa. Avtomatizacija omogoči, da so procesi bolj sledljivi, ponovljivi in bolj produktivni. ” To je ključni dejavnik pri proizvodnji delov industrijske kakovosti, ki morajo biti certificirani in izpolnjevati stroge zahteve.
Poleg tega je težko konkurirati metodam, kot so brizganje ali CNC obdelava pri veliko serijski proizvodnji ali proizvodnji velikih delov. Pri AM ponovljivost in stroški še niso na nivoju, čeprav bo tudi višja stopnja avtomatizacije izboljšala ta dva parametra. Na koncu André pojasnjuje: “V mnogih primerih je glavna omejitev pomanjkanje znanja in sprejemanje same tehnologije, saj je težko spremeniti navade.”
Ko tehnologija dozori, se rešitve optimizirajo, da izboljšajo sedanje omejiteve in industrializacijo postopka. Kljub temu se strokovnjaki dobro zavedajo, da 3D-tisk ne bo nadomestil tradicionalnih proizvodnih tehnik, temveč še učinkoviteje dopolnjeval. Christophe Eschenbrenner je za del preobrazbe AM zaključil, da je sodelovanje v skupnosti bistvenega pomena: »Ne napredujte sami, ustvarjajtedigitalne skupnosti, nadaljujte AM združenja, kot je AMUG v ZDA, sodelujte s partnerji, ki jih prepoznate na sejmih ali tržnice! “

Vir: https://www.3dnatives.com/en/how-to-integrate-3d-printing-in-your-company-191120204/#!