Prozkoumali jsme pokročilý 3D tisk s novou profesionální 3D tiskárnou

  • Vývoj 3D tiskáren významně pokročil, důkazem budiž HP Multi Jet Fusion
  • Profesionální 3D tiskárna odstraňuje nevýhody malých 3D tiskáren typu Prusa
  • 3D tisk už se vyplatí pro malosériovou výrobu
Kapitoly článku

3D tisk se stal běžně dostupným a 3D tiskárny zažívají obrovskou popularitu u geeků a menších firem. To se ale bavíme o běžných malých 3D tiskárnách, technologie však v tomto oboru velmi pokročila i na vyšší úrovni a vznikají 3D tiskárny, které najdou uplatnění v průmyslové oblasti. Byli jsme se podívat, co takové velké profesionální 3D tiskárny dokážou.

Konkrétně jsme zašli do 3Dees, kde používají nové tiskárny HP Multi Jet Fusion. Na rozdíl od běžných tiskáren pracujících na principu vrstvení, v těchto tiskárnách se využívá technologie spékání práškového materiálu.

Porovnání vlastností

U běžných tiskáren pracujících na bázi FDM technologie je nejslabším článkem osa Z, protože dochází k vrstvení a výrobky jsou tak v tomto směru oslabené a lze je snadno rozlomit/poškodit nebo jimi protéká voda.

U práškové technologie je jedno, jestli se jedná o osu X, Y nebo Z, ve všech dochází při výrobě ke stejnému rozprostření pevnosti, respektive vlastností materiálu. S Multi Jet Fusion je k dispozici i tvarová neomezenost, protože lze i ten nejnáročnější objekt vytisknout v jednom kuse, neřeší se nutnost podpory, nemusí se nic vylamovat.

Vrstvení je 80 mikronů a rozměrová přesnost je 0,1 mm, díky čemuž lze dělat i prodyšné výrobky, které jsou pružné a připomínají třeba gumu. Stále se přitom jedná o materiál PA 12 – polyamid 12.

Čím složitější díl chcete na klasické 3D tiskárně vyrobit, tím déle to trvá. V případě HP Multi Jet Fusion je čas výroby pořád stejný a je úplně jedno, jaká konstrukce se vyrábí. Zatímco u běžné 3D tiskárny jezdí hlava, která nanáší jednotlivou vrstvu za druhou, u HP Multi Jet Fusion se celá tisková vrstva zpracuje za 8 až 10 sekund nehledě na složitosti.

Zástupce 3Dees ale sám uvádí, že jednoduché 3D tiskárny rozhodně nejsou špatné, ale hodí se jen na omezené portfolio produktů s určitou nižší kvalitou. Jakmile ale potřebujete kvalitně tisknout stovky či menší tisíce kusů, tak HP Multi Jet Fusion je časově i finančně mnohem lepší řešení.

A pochopitelně když už potřebujete tisknout desítky tisíc či stovky tisíc a miliony kusů, je lepší použít formu. I tam jste ale omezení možnostmi vstřikolisu z pohledu konstrukce výrobku. Designéři tak byli doposud zvyklí, že něco navrhli, ale pak jim technolog řekl, že tuto část nepůjde udělat na vstřikolisu, jiná část nepůjde udělat na obrábění a podobně. S HP Multi Jet Fusion už se to ale nemusí řešit a designér má zcela volné ruce v tom, jak bude konstrukce vypadat. Ani mechanické pohyblivé části nejsou problém, nemusí se nic vylamovat a podobně, po výtisku se pouze vysává prášek navíc a výrobek je hned funkční.

Efektivní malovýroba

3Dees se zabývá i zakázkovou výrobou na ukázkové tiskárně, kterou mají přímo v sídle, v rámci které vyrábí i demonstrační prototypy pro firmy. Cena za jeden kus výrobku je značně variabilní, lze tisknout jeden výrobek za tisíc korun, ale i za 50 korun nebo 2 koruny. Právě jednoduchý miniaturní držák pevných spojů, kterých dokáže za 10 hodin tiskárna vytisknout 13 tisíc kusů, vyjde na tak nízkou cenu. Vše se odvíjí od množství prášku, který je nutné spotřebovat a případného dalšího vylepšení (pokrytí barvou a podobně).

Hlavní výhoda je rychlost – tisknout výrobek lze už do hodiny od dodání 3D modelu a druhý den je vše vytištěno. V případě vstřikolisu jen výroba velmi drahé formy zabere 2 až 3 týdny, pak probíhá testování a pak se teprve tiskne.

Podobně jako v případě některých startupů v USA, kde je možné si objednat rychlý 3D tisk na objednávku, i 3Dees pracují s tím, aby při jednom tisku zpracovali zároveň co nejvíce zakázek, protože mohou dát spoustu výrobků do jednoho bloku.

Speciální software totiž zpracuje veškeré 3D modely a efektivně je rozmístí tak, aby zabraly co nejméně místa v 3D prostoru. Díky tomu se jich při tisku vytiskne co nejvíce na jeden „zátah“. Vzdálenosti mezi jednotlivými objekty jsou přibližně 5 mm, ale 3Dees mají vyzkoušené, že u vzdušnějších výrobků lze nastavit ještě menší rozestupy.

I když by se mohlo zdát, že jde o „obyčejný“ 3D tisk, čili vlastnosti nebudou příliš dobré, opak je pravdou. Tuhost materiálu je neuvěřitelná, alespoň z testovacích výrobků, které jsme si mohli vyzkoušet. Jeden nejmenovaný výrobce si dokonce nechal tímto způsobem vyrobit i páky na brzdy pro motorky a podobně. Je velmi těžké pevnou konstrukci jakkoli ohnout, spíše než k prasknutí by tak došlo ke „žvýkání“ jako u normálního celistvého plastu.

Kapitoly článku

Témata článku: Technologie, Byznys, USA, Hewlett Packard (HP), 3D tisk, Nová tiskárna, Vysoká úroveň, Zakázková výroba, Celý proces, První kus, Ostrava, Volná ruka, Primární zaměření, Současný model, Malá firma, Technická univerzita, Nová instalace, Šedá barva, Liberec, Samostatná část, Pevný spoj, Speciální software, Leasing, Druhý den, Tisková plocha