Fémnyomtatás a hagyományos gyártás ellen
A lézeres porágy fúziónak, avagy a szelektív lézer olvasztásnak is, mint minden gyártási eljárásnak, vannak előnyei és hátrányai. Nem lehet kijelenteni, hogy kiszorítja a hagyományos gyártási eljárásokat, ahogy azt sem, hogy ne lenne létjogosultsága ezek mellett. A korunkra jellemző kihívások és a technológia fejlődése, valamint a piaci igény változása együtt teszik lehetővé, hogy egyre gyorsuló ütemben bekerüljenek az additív technológiák a gyártás, ráadásul a sorozatgyártás világába.
A lézeres porágy fúzió előnyei
- Széles megmunkálható fém paletta
- Összetett geometriák, bennszülött alkatrészek elkészítése révén sokkal hatékonyabb konstrukciók létrehozása
- A teljes gyártási átfutási idő csökkentése
- Összeállítások egyszerűsítése, szerelési munkálatok csökkentése – mert egyben elkészíthetők korábban gyártási limitációk miatt szerelt konstrukciók
- Kisebb ökológiai lábnyom
- Prototípus fejlesztés idejének jelentős csökkentése
- Már sorozatgyártásra is képes kiemelkedő hatékonyságú gépek is elérhetők
A lézeres porágy fúzió sötét oldala
- Nehezített pályán a belépés. Nincsenek olcsó, vagy alacsony költségű 3D fémnyomtatók. Aki erre a vonatra száll, és eddig nem elérhető lehetőségeket nyit meg gyára előtt, annak magas belépési költségekre kell számítani
- Vannak alkatrészek, melyek gyártási költsége jóval magasabb, mint hagyományos módszerekkel történő gyártás esetén. Bár ez nem minden esetben egyértelmű
- A nyomtatás utáni utómunkálatok időigényesek. A felületek, a támasztó szerkezetek elkészítése sok munkát igényel
- A nyomtatható méret egy gyártónál sem lépi át az egy métert
- A lézer működéséhez óriási mennyiségű energiára van szükség
A 3D fémnyomtatás kapcsán felmerülő kérdések közt a leggyakoribb, hogy milyen erős és mennyire tartós az elkészült alkatrész, a hagyományosnak mondható gyártási eljárásokkal készült darabokkal összehasonlítva.
A válasz az, hogy hasonló. Vannak azonban dolgok, amikre érdemes figyelni.
A hagyományos gyártás során anyagtöbletről lehet beszélni, mely például CNC marás vagy esztergálás által kerül leválasztásra. Az alapanyag mechanikai tulajdonságai jól ismertek, a gyártás pedig szabályozott és jól bevált gyakorlat szerint történik.
Az additív gyártás során az anyag maga az alkatrésszel együtt születik. És mivel a gyártás folyamata alapjaiban más, az eredmény sem ugyanaz.
A nyomtatott fém mikroszerkezete kisebb, mint az öntvényeké. A szakítószilárdság ebből kifolyólag nagyobb nyomtatott alkatrészek esetén, de az öntvények jelenleg még erősebbek.
A fémnyomtatás bevezetésének egyik gyakori ösztönzője az öntvény alkatrészek készítésének kiváltása. Ez sok esetben megtörténhet, sőt a fémnyomtatás egyedi esetekben a kovácsolást is kiválthatja.
Az tehát, hogy a fémnyomtatás kiválthatja-e egy alkatrész elkészítésének hagyományos módját, mindig egyedi vizsgálatot igényel. Függ a nyomtatandó anyagtól, a későbbi hőkezelés szükségességétől, az utómunkálatoktól, a tűrésektől, a majdani felhasználás körülményeitől, a gyártás volumenétől és a rendelkezésre álló költségektől is. Nincs általános válasz, van azonban nagyon sok lehetőség.
Hol használják a fémnyomtatást az iparban
LPBF is used in nearly every industry today where traditional metal manufacturing is employed including aerospace, automotive, medical, energy, and machining.
Általánosságban elmondható, hogy az additív gyártástechnológia megjelent mindenhol, ahol a hagyományos alkatrészgyártás megtalálható volt korábban.
Közös jellemzője ezeknek az iparágaknak, hogy az elvárás nagyobb hatékonyság mellett történő, jobb teljesítményű alkatrészek előállítása, kisebb költségek mellett és persze gyorsabban. Az additív technológia, avagy a fémnyomtatás a különösen bonyolult alkatrészek gyártása esetén éppen az említett előnyökkel szolgál. További előnye, hogy egészen új, addig elérhetetlen alkatrészek megszületését is lehetővé teszi. Ez pedig órási technikai fejlődést jelent. Így születnek szerelést nem igénylő összetett alkatrész csoportokból egyetlen darabos megoldások, vagy belső hűtőcsatornákkal rendelkező szerszámok. A kisebb súly további előnnyel szolgál, mely a fémnyomtatás javára írható.
A fémnyomtatás segít továbbá elkerülni azokat a logisztikai és szervezési terheket, melyek jelentős időt és költséget emésztettek fel a múltban. Tekintve, hogy kisebb helyen, kevésbé környezetszennyező módon, a szennyező szállításokat kivéve az ellátási láncból készül el az alkatrész, fentarthatóbb hagyományos alternatíváinál.
Folytatás következik.
Szerző: GépészPresszó
