Formowanie wtryskowego i druk 3D to technologie, których do jeszcze do niedawna nikt nie rozważał w kategorii konkurencyjnych. Wtrysk to przecież produkcja, a druk 3D jedynie proces prototypowania i ew. druku pojedynczych części.
O ile wciąż jest to prawda, jeśli mówimy o większość rozwiązań druku 3D, już od kilku lat na rynku dostępne są duże drukarki 3D przeznaczone do zastosowania w produkcji. Takim właśnie urządzeniem jest m.in. HP Multi Jet Fusion, duża drukarka 3D stworzona do precyzyjnego druku, także w produkcji seryjnej.
W poniższym artykule opiszemy więc, w jakich sytuacjach przemysłowy druk 3D może okazać się skuteczną i opłacalną alternatywą dla formowania wtryskowego.
Formowanie wtryskowe i technologia Multi Jet Fusion: podstawowe różnice
Kiedy firma HP wypuściła na rynek pierwsze urządzenia Multi Jet Fusion w 2016 roku, rozwiązanie tego typu było czymś zupełnie nowym. Chociaż minęło już 8 lat od tego czasu, wiele firm wciąż nie ma pojęcia o istnieniu tej technologii i druk 3D pozostaje w ich oczach jedynie metodą tworzenia prototypów.
W przypadku formowania wtryskowego, sytuacja wygląda całkowicie inaczej. Technologia tak od dekad ma status najlepszego rozwiązania w produkcji części z tworzywa sztucznego i nie zapowiada się, by miało się to zmienić, przynajmniej jeśli mówimy o produkcji masowej.
W przypadku krótszych serii, konkurencja w postaci MJF jest jednak bardzo atrakcyjna i może przynosić bardzo duże korzyści, a nawet umożliwić realizację projektów, które nie mogłyby powstać w żadnej innej technologii.
Oto krótkie podsumowanie kluczowych cech obu rozwiązań:
| Technologia wtryskowa | Druk 3D HP Multi Jet Fusion | |
| Jakość i precyzja tworzonych części | Doskonała jakość i dokładność uznawana za najwyższy standard w branży | Dokładność zbliżona do wtrysku: +/-0.3mm ≤ 100 mm, +/-0.3% >100 mm -, taka sama wytrzymałość na każdej osi |
| Możliwość zmiany projektu między seriami | Bardzo kosztowna lub niemożliwa | Dowolna, bez dodatkowych kosztów |
| Czas dostarczenia pierwszych części | Nawet kilka mies. od zamówienia formy wtryskowej | Od 3 do 5 dni |
| Koszt początkowy | Nawet kilkaset tys. zł | 0 PLN |
| Możliwość skalowania | Łatwa i tania | Stała cena – brak skalowalności |
| Opłacalność w zależności od wolumenu | Rentowność osiągana jest zazwyczaj od kilku tys. sztuk + | Od 1 szt. do kilkuset lub nawet kilku tys. |
W kolejnych częściach tekstu nieco szerzej omówimy powyższe zagadnienia.
Kiedy druk 3D jest opłacalny?
Mówiąc w skrócie, druk 3D jest opłacalnym rozwiązaniem wtedy, kiedy inwestycja w formę wtryskową jest niewskazana lub zbyt kosztowna.
Może to oznaczać przede wszystkim dwie rzeczy:
- Projekt wciąż się rozwija i nie znamy jeszcze jego ostatecznej formy, a zatem nie możemy zainwestować formę wtryskową.
- Nie potrzebujemy wystarczająco dużej liczby części, aby inwestycja w formę wtryskową była zasadna.
Korzystając z druku 3D, otrzymujemy bardzo dużą swobodę pod względem tego, kiedy i ile części zamawiamy. Ta elastyczność daje zespołom możliwość wprowadzenia produkcji just-in-time i on-demand. Zamówienia mogą być składane dokładnie w takiej liczbie, jaka jest wymagana i docierają do firmy w ciągu kilku dni.
W taki właśnie sposób z naszej usługi korzysta m.in. polski producent sprzętu specjalistycznego, firma Taxus IT. O historii naszej współpracy przeczytasz tutaj.
Możliwości projektowe w technologii MJF
Technologia Multi Jet Fusion (MJF) oferuje szerokie możliwości projektowe, umożliwiając często realizację projektów, które nie byłyby wykonalne w innych technologiach.
Oto kluczowe cechy technologii pod względem projektowania:
- Tworzenie dowolnych geometrii – technologia MJF pozwala na produkcję skomplikowanych geometrii, które są niemożliwe lub bardzo trudne do zrealizowania w tradycyjnych metodach produkcji, takich jak obróbka skrawaniem czy odlewnictwo. Dotyczy to również części o pustej strukturze wewnętrznej, takich jak kanały, komory czy kratownice. Umożliwia to znaczną redukcję wagi elementów wykorzystując np. strukturę plastra miodu, nie tracąc na wytrzymałości. Co istotne, poziom złożoności tworzonych geometrii NIE wpływa na koszt druku jak w przypadku formowania. Formy ażurowe czy elementy puste w środku mogą być nawet tańsze z uwagi na niższą wagę, ponieważ to objętość wpływa na koszt.
- Jednolita wytrzymałość we wszystkich osiach – unikalny proces polegający na spiekaniu proszku poliamidowego sprawia, że części wytworzone w technologii MJF charakteryzują się taką samą wytrzymałością mechaniczną w osiach X, Y i Z. Jest to istotna przewaga w porównaniu z niektórymi innymi technologiami addytywnymi, gdzie wytrzymałość w osi Z może być ograniczeniem.
- Optymalizacja pod kątem funkcjonalności i wydajności – MJF pozwala na uwzględnienie gwintów, insertów i innych części eliminujących konieczność montażu i upraszczających procesy produkcyjne.
Podsumowując, MJF umożliwia tworzenie trwałych, lekkich i zaawansowanych konstrukcji. Dzięki tym cechom technologia ta znajduje zastosowanie w wielu branżach, od przemysłu medycznego, przez motoryzacyjny, aż po elektronikę użytkową. Porównując więc zakres potencjalnych aplikacji technologii, przemysłowy druk 3D jest bardzo zbliżony do technologii wtryskowej.
Jakiego rodzaju elementy można tworzyć w technologii MJF?
Ze względu na jakość tworzonych części, potencjalny zakres zastosowania technologii MJF jest właściwie taki sam, jak formowania wtryskowego. Jedynym ograniczeniem jest właśnie skala. Dopóki zapotrzebowanie na części jest niewysokie, druk 3D w technologii Multi Jet Fusion będzie w stanie w opłacalny sposób zastąpić formowanie wtryskowe.
Jeśli chodzi o konkretne zastosowania, rozwiązanie to doskonale sprawdza się w tworzeniu takich części, jak:
- obudowy urządzeń – np. do sprzętu medycznego
- precyzyjne elementy urządzeń elektronicznych – np. dla Cortivision
- części formatowe – np. części do produkcji dla Colgate Palmolive Manufacturing
- narzędzia i części maszyn – np. uchwyt wspomagający lakierowanie samochodów
- case’y i opakowania – np. case’y ochronne do złącz kablowych
Jeśli zastanawiasz się, czy w Twoim przypadku technologia Multi Jet Fusion się sprawdzi i pozwoli zrealizować projekt szybko i znacznie niższym kosztem, napisz do nas.
