• en
  • de
2020-05-01

Tradycyjne metody produkcji części vs druk 3D

Większość części maszyn, urządzeń czy pojazdów w toku normalnej eksploatacji może ulec zużyciu, dlatego pojawi się potrzeba ich wymiany. Niektóre są w stałej produkcji, inne dostępne są tylko na indywidualne zamówienie. Jak są one produkowane? Czy druk 3D usprawnia wytwarzanie takich części?

Tradycyjne metody produkcji – wady i zalety

Produkcja części  podstawowych i zamiennych jest realizowana przy użyciu różnych maszyn i urządzeń. Wśród tradycyjnych metod produkcji wyróżnić można między innymi frezowanie, szlifowanie czy wykorzystanie lasera do wycinania różnych elementów i komponentów. Zaletą produkcji przy użyciu metod tradycyjnych pozostaje to, że są one dokładne i tanie, ale tylko przy produkcji masowej.

Jednostkowe wyprodukowanie części w produkcji małoseryjnej dla dużych zakładów produkcyjnych jest nieopłacalne. Trzeba bowiem stworzyć matrycę, według której produkowana będzie dana część. Produkcja części przy użyciu cięcia laserowego czy na przykład frezowania CNC jest czasochłonna, dlatego w przypadku krótkich serii produkcyjnych nie nadaje się ona do powszechnego użycia, przy jednoczesnej chęci zmniejszania kosztów produkcji. Wówczas lepiej jest zastosować tanią metodę produkcji z wykorzystaniem drukarek 3D.

Wykorzystanie druku 3D w produkcji – kiedy jest opłacalne?

Pierwotnie wynalezienie druku 3D było podyktowane tym, by szybciej prototypować. Z czasem jednak uznano, że drukowanie 3D w przemyśle może sprawdzić się przy drukowaniu gotowych części i komponentów. Drukarki 3D w procesie produkcji mogą ją wydatnie wspierać.  Dzięki nim można szybko, a co najważniejsze tanio drukować nie tylko pojedyncze sztuki wyrobów, ale i całe ich partie.

W kontekście produkcji na zamówienie i jednostkowej lepiej jest skorzystać z innowacyjnych metod z zastosowaniem druku 3D w przemyśle. Dzięki niemu można zaprojektować i wykonać część o dowolnie wybranych parametrach, odwzorowujących inne produkty.

Czy druk 3D wyprze tradycyjne procesy produkcji?

Ogólnopolskie Badanie Zarządzania Produkcją i Utrzymania Ruchu wskazuje, że koszty części zamiennych do maszyn, urządzeń i pojazdów zwykle stanowią nawet ponad 60 proc. całkowitych kosztów ponoszonych z tytułu utrzymania ruchu w przemyśle. Można je zmniejszyć dzięki wykorzystaniu druku 3D. Czy wyprze on ostatecznie tradycyjne procesy produkcji części? Z czasem z pewnością to nastąpi, choć trudno powiedzieć, kiedy może się to stać.

Wsparcie procesów produkcyjnych za pomocą technologii 3D

Druk 3D wspiera różne procesy produkcyjne, eliminując wiele kosztów, jakie dotychczas inwestorzy ponosili w związku z przygotowaniem prototypów i matryc do produkcji masowej. Przede wszystkim jednak wsparcie produkcji przemysłowej za pomocą technologii 3D ma znaczenie w przypadku chęci zastępowania ręcznie wytwarzanych komponentów. Ich koszt wyprodukowania zmniejsza się wielokrotnie dzięki wykonaniu takich samych prac przy użyciu drukarki 3D.

Dodatkowym atutem wdrożenia drukarek 3D w przemyśle jest swoboda tworzenia prototypów i gotowych wyrobów oraz ulepszania elementów w krótkim czasie. Urządzenia 3D umożliwiają szybsze przeprowadzenie procesów produkcyjnych i prototypowania.  Wspierają produkcję i przezwyciężanie ograniczeń, jakie pojawiają się w innych metodach wytwarzania części. Rozwój filamentów, na bazie których można drukować na drukarkach 3D, także ma tu niebagatelne znaczenie.

Skalowanie produkcji części drukowanych

Główną zaletą wsparcia procesów produkcyjnych za pomocą technologii 3D jest to, że możliwe jest skalowanie produkcji części drukowanych. Druk 3D pozwala na elastyczne dopasowanie wytwarzanych części do potrzeb zamawiającego, przy zmniejszonych kosztach produkcji. Dotyczyć to będzie w szczególności produktów specjalistycznych.

Narzędzia 3D na indywidualne zamówienie

Technologie addytywne, czyli wytwarzania przyrostowego w ramach druku 3D można zastosować w wielu przedsiębiorstwach i gałęziach przemysłu. Stanowią one alternatywną metodę produkcji między innymi narzędzi na indywidualne zamówienie. Metody przyrostowe wykorzystuje się przy prototypowaniu, ale nie tylko. Polegają one na warstwowym procesie wytwarzania, który prowadzi do kształtowania dowolnych przedmiotów, nawet o dużym stopniu skomplikowania.

Zindywidualizowanie procesu wytwarzania zamówionych części powoduje, że można je tworzyć ściśle według specyfikacji klienta, bez konieczności ponoszenia znacznie zwiększonych kosztów z tym związanych. Niestety z takimi problemami mamy do czynienia w przypadku produkcji ubytkowej, np. obróbki skrawaniem. Dlatego porównanie metody przyrostowe vs metody ubytkowe wypada na korzyść tej pierwszej, zwłaszcza dla indywidualnych zamówień.

Potencjał przemysłowy 3D

Wiele firm produkcyjnych i przemysłowych zauważa już potencjał tkwiący w drukarkach 3D. Ich wykorzystanie w wielu branżach działalności gospodarczej staje się powoli standardem. Produkcja drukowanych części do maszyn i urządzeń na drukarkach 3D często pozwala na zmniejszenie kosztów działalności. Wynika to z tego, że części wydrukowane na drukarce 3D w porównaniu do tych sprowadzanych bezpośrednio od producenta danej maszyny, są tańsze i dostępne niemal natychmiast.