Nie wszyscy wiedzą, że pierwsza metoda druku 3D została opatentowana już w 1980 roku. Jednak prawdziwa rewolucja technologiczna przyspieszyła dopiero w ostatnich latach.
Drukarki 3D wprowadzają nową jakość pracy w kolejnych dziedzinach medycyny i przemysłu, a technologia jest wciąż rozwijana.
Zobacz także:
Jednym z przykładów innowacyjnego wykorzystania nowej metody w branży motoryzacyjnej jest Laboratorium druku 3D SEAT-a, które zapewnia nawet 10-krotne skrócenie określonych procedur produkcyjnych.
Stanowi ono zęść Centrum Prototypów SEAT-a w Martorell pod Barceloną. W jego skład wchodzi 9 drukarek 3D, które są wykorzystywane na potrzeby wszystkich działów firmy – od designu, przez produkcję po logistykę – wytwarzając bardzo różnorodne elementy.
– Technologia zapewnia nam nieograniczone możliwości geometryczne. Pozwala nam na precyzyjną realizację projektów na potrzeby dowolnego działu fabryki, niezależnie od poziomu ich skomplikowania – tłumaczy Norbert Martín, kierujący Laboratorium druku 3D SEAT-a.
Technologia druku 3D nie tylko pozwala na dowolność projektowania, ale również w znacznym stopniu skraca czas wytwarzania elementów. Przykładowo produkcja lusterka bocznego tradycyjną metodą wymagałaby stworzenia odpowiedniej formy, co wydłuża cały proces o kilka tygodni.
Co więcej nawet najdrobniejsza zmiana w projekcie pociągałaby za sobą konieczność stworzenia od początku zupełnie nowej formy. Druk trójwymiarowy pozwala na pominięcie tego etapu – do rozpoczęcia produkcji wystarczy plik z projektem. Technicy przesyłają dokument do drukarki, która wytwarza potrzebną część nawet w 15 godzin.
– Mamy bezprecedensową możliwość przygotowywania materiałów z dnia na dzień. Zarazem w ciągu tygodnia możemy stworzyć kilka wersji danego elementu, co skraca i usprawnia cały proces jego testowania i modyfikacji – dodaje Martín.
Od narzędzi po maski
80 proc. części produkowanych w Laboratorium druku 3D SEAT-a to prototypy potrzebne przy projektach nowych modeli. Jednak w drukarkach wytwarzano również narzędzia na potrzeby linii montażowej, specjalne logo dla pojazdów koncepcyjnych, a nawet obiekty potrzebne w dobie pandemii koronawirusa, jak elementy masek czy specjalne klamki do drzwi, które można otworzyć przedramieniem.
Każda z 9 drukarek w laboratorium SEAT-a przy wytwarzaniu elementów korzysta z dedykowanej technologii. W zależności od potrzeb pracownicy mogą zastosować m.in. metodę Multi Jet Fusion, spiekania, obróbki laserowej, łączenia filamentu czy nawet fotopolimeryzacji. Urządzenia zapewniają nie tylko dokładne oddanie kształtu, ale i zaplanowanej wagi produktów. Takie elementy wytrzymają temperaturę do 100 stopni.
– Dobrym przykładem wykorzystywanych przez nas technologii jest kompozytowa metoda CFF, która umożliwia nam m.in. produkcję narzędzi. Wykorzystujemy przy niej nie tylko plastik, ale również włókna węglowe, które zapewniają większą wytrzymałość oraz mniejszą wagę przedmiotu, dzięki czemu wytrzyma więcej cyklów produkcyjnych – tłumaczy Martín.
Nowe możliwości dla produkcji
Rozpowszechnienie technologii druku 3D otwiera nowe możliwości produkcyjnych. Zakłady SEAT-a za priorytet na najbliższą przyszłość uznały rozwój personalizowanych elementów dedykowanych poszczególnym klientom oraz przygotowanie serii limitowanych produktów. Drukarki znacznie ułatwią również dostęp do części zamiennych choćby do zabytkowych modeli, których oryginalne elementy przestały być produkowane.
Laboratorium druku 3D SEAT-a w liczbach
– 9 drukarek: 1 HP Jet Fusion, 1 SLS, 6 FFF oraz 1 Polyjet;
– ok. 50 elementów produkowanych dziennie;
– czas pracy: 24 godzin na dobę;
– 80 kg poliamidu oraz 12 rolek nylonu, ABS i innych tworzyw termoplastycznych wykorzystywanych co miesiąc;
– możliwość wydrukowania elementów o grubości 0,8 mikrometra.
Kamienie milowe technologii druku 3D
1980 r.: pierwszy patent;
1999 r.: transplantacja z wykorzystaniem wydrukowanego implantu;
2008 r.: wydrukowanie protezy nogi;
2009 r.: biodruk komórki krwi;
2011 r.: przelot wydrukowanego samolotu bezzałogowego;
2011 r.: wydruk złotej oraz srebrnej biżuterii;
2012 r.: przeszczep wydrukowanej protezy szczęki;
2019 r.: biodruk ludzkiego serca.