Druk 3D istnieje od ponad 40 lat, ale w ciągu ostatniej dekady przeszedł radykalną zmianę, odchodząc od swoich pierwotnych zastosowań, czyli tworzenia modeli demonstracyjnych i prototypów.
Technologie addytywne są obecnie powszechnie używane w wielu branżach, m.in. w obuwniczej, protetyce czy motoryzacji. Ich potencjalnie największym zastosowaniem są jednak produkty przemysłowe. Jeśli branża druku 3D będzie nadal rozwijać się w takim tempie, komponenty industrialne, jakie znamy dzisiaj, mogą zupełnie zniknąć.
Zmiany rynkowe generowane przez druk 3D
Dzięki innowacjom w projektowaniu firmy korzystające z technologii druku 3D mogą podnieść funkcjonalności produktów bez ograniczeń związanych z metodami ich wytwarzania, umożliwiając iteracje znacznie szybciej niż kiedykolwiek wcześniej. Przekłada się to na skrócenie czasu wprowadzenia na rynek nowych produktów i mniejsze koszty rozwoju, z uwagi na fakt, że do wytworzenia produktu przy użyciu technologii druku 3D wystarczy znacznie mniej materiału – oszczędności wynoszą średnio od 40 do 70 %, w porównaniu z metodami ubytkowymi.
Dzięki wdrożeniu druku 3D (Additive Manufactruring – AM) w sektorze produkcyjnym, fabryki wprowadzają coraz większą automatyzację, eliminując niektóre procesy, np. związane z kontrolą jakości wykonywaną przez pracowników produkcyjnych, co jest szczególnie ważne w przypadku dużych linii produkcyjnych. Sam proces wytwarzania w AM ma zautomatyzowany przepływ pracy, który obejmuje różne etapy, od utworzenia modelu jako pliku CAD, po jego ostateczny wydruk.
Przykladowe komponenty przemysłowe wydrukowane w technologii HP MJF 3D z materiału HP 3D HR PA 11
Optymalizacja linii produkcyjnych
Havatec jest międzynarodowym dostawcą maszyn wykorzystywanych w sortowaniu i wiązaniu kwiatów w gotowe bukiety i przykładem, jak przyjąć nowy model biznesowy, oparty na produkcji z wykorzystaniem przemysłowego druku 3D w technologii HP MJF 3D.
Havatec opracowuje zaawansowane maszyny, które wykorzystują systemy wizyjne do sortowania cebulek i łączenia kwiatów. Od 2003 r. ponad 1000 maszyn firmy zostało zainstalowanych w przodujących firmach kwiatowych na całym świecie.
W ciągu ostatnich dwóch dekad Havatec stał się głównym dostawcą dla sektora kwiatowego, zachowując kluczowe wartości mechanizacji w rolnictwie: „proste, niezawodne i niedrogie”.
Stworzono między innymi specjalną maszynę sortującą kwiaty wg rodzaju, długości i koloru, przyspieszając składające się z 5 etapów czynności, wykonywane dotychczas ręcznie i obarczone błędami.
Projekt maszyny Wave sortującej kwiaty wg rodzaju, długości i koloru
Havatec rozpoczął testowanie różnych technologii druku 3D (np. FDM i SLS), aby stworzyć prototyp wybranych części do swojej nowej maszyny „Wave”, która mechanicznie zbiera kwiaty w wiązki, zamiast polegać na ich ręcznym formowaniu. Zarówno SLS, jak i FDM nie spełniały wszystkich wymagań dotyczących jakości niektórych części Wave, a materiały wykazywały zużycie na wczesnych etapach produkcji. Inżynierowie Havatec musieli więc eksperymentować z innymi metodami produkcyjnymi tych części. Przeszli długi proces, aby zdecydować, w którą technologię druku 3D chcą zainwestować. „W tym procesie natknęliśmy się na technologię HP Multi Jet Fusion (MJF)” — wyjaśnia Teun Geerlings, inżynier mechanik w firmie Havatec. „Sami jako firma innowacyjna uznaliśmy, że dobrze nadajemy się do współpracy z HP. Ich autorska technologia MJF pomogłaby nam szybciej tworzyć części do innowacyjnych projektów, a także zapewniłoby nam możliwość wykorzystania części drukowanych w 3D w środowisku produkcyjnym”.
Havatec rozważył kilka opcji i technologii, ale ostatecznie wybrał HP Multi Jet Fusion ze względu na łatwość użytkowania, sprawne rozpakowywanie i zdolność do tworzenia lepszego środowiska pracy (ze względu na zamkniętą jednostkę konstrukcyjną i metodę rozpakowywania) w porównaniu z innymi technologiami. Byli również pod wrażeniem solidności części, które nadawały się do zastosowania na liniach produkcyjnych.
Elementy maszyny Wave wydrukowane w technologii HP MJF 3D
Zalety technologii HP MJF 3D w produkcji komponentów przemysłowych
Technologia HP oferuje solidne części z tworzyw sztucznych o bardzo dobrych parametrach mechanicznych, które mogą zastępować komponenty metalowe, przez co świetnie nadaje się nie tylko do prototypowania, ale produkcji gotowych elementów. W maszynie Wave ponad 200 różnych SKU części wraz z kopiami zostało wydrukowanych w 3D przy użyciu materiału HP 3D HR PA 11 i zintegrowanych w jednej jednostce. Są to między innymi mechaniczne zespoły czujników elektrycznych, które zawierają jednostkę wyrównującą.
Obecnie dzięki zastosowaniu technologii HP, Havatec wytwarza od 5 do 10 maszyn Wave rocznie, co pozwala na sortowanie około 1900 pojedynczych kwiatów na godzinę, z obsługą tylko przez 3 pracowników.
Wszystkie komponenty są wykonywane z materiału HP 3D HR PA 11 ze względu na jego zwiększone wydłużenie przy zerwaniu i udarność, co przekłada się na lepszą wydajność maszyny. Dzięki sile i trwałości oferowanej przez poliamid PA 11 testowane komponenty wytrzymały około 5 milion cykli.
Firmy produkcyjne na rynku polskim, które chcą sprostać rosnącym potrzebom swoich klientów, mogą podobnie jak Havatec, wykorzystać technologię druku 3D HP MJF do wprowadzenia szybkich zmian na swoich liniach produkcyjnych, zyskując tym samym ogromną przewagę konkurencyjną.
CZYTAJ WIĘCEJ: