3D metalni ispis pokušava probiti se u normalnu proizvodnju

Prošlo je pet ili više godina otkako je 3D ispis bio na vrhuncu. Od tada, tehnologija je probila svoj put u novu klasu materijala i počela koristiti u više primjena. Danas se 3D pisači ozbiljno razmatraju kao sredstvo za proizvodnju 5G pametnih telefona od nehrđajućeg čelika, plinskih turbinskih lopatica visoke čvrstoće i drugih složenih metalnih dijelova.

Tehnologija 3D tiska (ili aditivna proizvodnja) metala napokon udara. Dvije industrije – zrakoplovna i medicinska oprema – već su je usvojile. Lawrence Gasman, predsjednik industrijskih analitičara tvrtke SmarTech Publishing iz Charlottesvilla, kaže: “Nema velikih zrakoplovnih tvrtki koje ne koriste 3D tisak za glavne dijelove u svojim zrakoplovima. Očito postoje neke stvari koje nikada neće biti 3D-tiskane, ali je zapanjujuće koliko ih je zapravo.

Mnogi medicinski uređaji sada su također 3D-tiskani – uključujući čašeice kuka, protetiku i stomatološke aparate, kaže Terry Wohlers, predsjednik Wohlers Associates, u Coloradu, konzultantskoj tvrtki specijaliziranoj za 3D tisak.

No, kaže Wohlers, zrakoplovna i medicinska sredstva zauzimaju posebnu nišu jer moraju biti posebno jaki, trajni i precizni. U Sjedinjenim Američkim Državama te industrije također podliježu nadzoru Savezne uprave za zrakoplovstvo i Uprave za hranu i lijekove. Stoga su usvojili vrhunske 3D pisače, ponekad uz veće troškove.

Wohlers Associates, u svojim godišnjim izvješćima 3D-tiskarske industrije, pažljivo prati prosječnu prodajnu cijenu tih strojeva. Danas, kaže Wohlers, cijena konvencionalnog 3D pisača koji može proizvesti polimerne ili keramičke dijelove u industrijskom mjerilu je 94.250 USD. Dok, kaže on, prosječna prodajna cijena metalnog 3D pisača industrijske veličine trenutno iznosi 407.880 dolara.

Ipak, kaže Jonah Myerberg, glavni tehnološki direktor Desktop Metal-a, novije 3D tehnologije tiskanja metala zapravo smanjuju troškove, povećavaju propusnost i održavaju iste standarde visoke preciznosti za mnoge tvrtke koje ih isprobavaju.

Neki 4G telefoni, kaže Myerberg, izrađeni su od aluminija. Ali prijenos signala na višim frekvencijskim opsezima koje koriste mnogi 5G telefoni funkcionirat će samo uz minimalne smetnje od metalnog tijela telefona. Prihvatljiva razina smetnji mora biti manja nego što aluminij može isporučiti.

Telefonske tvrtke sada razmatraju mogućnost prelaska na nehrđajući čelik, kaže Myerberg. Budući da je jači od aluminija, potrebno je manje. A to znači manje smetnji i više prostora za bateriju.

Ali ima problema. “Prebacivanje materijala s aluminija na čelik traje 10 puta dulje za obradu”, kaže Myerberg. “Budući da je čelik toliko jači od aluminija, teško ga je rezati.”

Dakle, Desktop Metal ima 3D sustav za ispis metala koji, kaže on, može biti konkurentan tradicionalnoj proizvodnji u ovoj situaciji. Proizvodni sustav tvrtke Burlington Mass koristi mlaz metalnog praha i pećnicu kako bi spojio tiskani metal. Sustav ima ono što tvrtka naplaćuje kao najbrži metalni 3D pisač na svijetu, na 12.000 kubičnih centimetara tiska u satu – 100 puta brže od starijih, laserskih 3D tehnika tiskanja metala.

Proizvodni sustav ispisuje nehrđajući čelik. “To je jedan od razloga zašto smo najprije počeli koristiti nehrđajući čelik”, kaže Myerberg. “Potražnja na tržištu potrošačke elektronike bila je toliko velika da je nehrđajući čelik bio tamo na vrhu.”

S druge strane, druge su industrije u posljednje vrijeme postigle uspjeh sa starijim 3D tehnikama tiska metala. “Siemens radi zanimljive poslove s zemaljskim plinskim turbinama”, kaže Wohlers. U ispisu lopatica turbine pomoću laserskog 3D metalnog pisača tvrtke EOS, “oni su spojili 13 dijelova u jedan”, kaže on, “što znači da su eliminirali mnoge zavarene spojeve, smanjujući vrijeme izgradnje od 26 tjedana do 3 tjedna, a težina smanjena za 22 posto.

I BMW i Ford su ulagači u Desktop Metal. “Vrlo blisko surađujemo s njima”, kaže Myerberg – iako niti jedan od njih nije najavio planove za korištenje 3D tiska metala u proizvodnim linijama automobila. Međutim, tvrtka za alate.

Milwaukee Tool čini specijalnu bušilicu koja će biti 3D-tiskana na stolnom sustavu za proizvodnju metala. Milwaukeejev alat je prije toga zahtijevao 20 koraka kako bi napravio ovaj jedan svrdlo. 3D tisak metala to smanjuje na četiri.

“Mislim da 3D tisak neće nadoknaditi tradicionalnu proizvodnju onako kako svi mislimo da će.” Doći će i pronaći svoje mjesto, zajedno sa svim tim drugim proizvodnim procesima ”, kaže Myerberg. “Ali mislim da će se takvo usvajanje dogoditi vrlo brzo.”

Advert

ESD namještaj