Proces druku 3D w technologii FDM – w praktyce

  • Utrzymanie ruchu, spersonalizowanie produktów i przekształcanie wyrobów to przykładowe zastosowania wytwarzania przyrostowego w przemyśle.
  • Kinga Skrzek z Platformy Przemysłu Przyszłości omawiała w trakcie webinarium proces druku w technologii Fused Depostion Modeling.
  • Ekspertka tłumaczyła m.in., w jaki sposób przygotować pliki z instrukcjami dla drukarki.
  • Streszczamy kolejne spotkanie z naszego cyklu „Pokazy technologii przemysłu 4.0”.
druk 3d

Wytwarzanie przyrostowe przydaje się w utrzymaniu ruchu w zakładach. Kiedy nie ma na rynku części zamiennych lub są problemy z ich dostarczaniem, odpowiedni element można przygotować za pomocą drukarki 3D. Innym zastosowaniem tej technologii jest personalizowanie produktów pod kątem oczekiwań klientów, dotyczące kolorów, materiałów czy rozmiarów. Wytwarzanie przyrostowe pomaga również w szybkim dostosowaniu produkcji do zmieniających się warunków, np. do spadku popytu na dotychczasowe towary z powodu pandemii. Podczas prezentacji Kinga Skrzek, specjalizująca się w technologiach wytwarzania przyrostowego, wyjaśniała proces druku na przykładzie technologii FDM, w której termpolastyczny filament jest podgrzewany w ekstruderze i nakładany warstwa po warstwie na stół roboczy.

(Ekstruder Wade’a – graf. Techtutor)

Wybór materiałów w technologii FDM

Specjalistka pokazała, na co zwracać uwagę przy wyborze pomiędzy najpowszechniejszymi materiałami, czyli PLA (poliaktydem) i ABS (terpolimerem akrylonitrylo-butadieno-styrenowym). Trzeba sprawdzić, czy w pomieszczeniu z drukarką jest wentylacja, czy stół roboczy jest podgrzewany i ocenić, jakie czynniki zewnętrzne (np. substancje chemiczne) będą oddziaływały na gotowy wydruk w czasie użytkowania. Wybierając materiał PLA lub ABS, warto też upewnić się, że komora robocza maszyny jest zamknięta oraz uwzględnić, czy element będzie później poddawany post processingowi.

(for. Getty Images)

Zamiana modelu na instrukcję dla drukarki

Model bryłowy można przygotować dzięki inżynierii odwrotnej, np. za pomocą skanera 3D, wykonać samodzielnie lub pobrać z internetu. Następnie w programie komputerowym dobiera się parametry wydruku:

Slicer pozwala ustalić ułożenie elementu w odpowiednim miejscu na stole, a także określić wysokość warstwy oraz liczbę sztuk wykonywanych w czasie jednego procesu. Wybieramy rodzaj filamentu, kszałt i procent wypełnienia, co odpowiada za sztywność wydruku. Również w slicerze ustawia się temperaturę głowicy i stołu, jeśli jest podgrzewany, decydując następnie, czy element będzie miał podpory. Wynik stanowi plik będący instrukcją dla drukarki, dzięki której urządzenie wie, w jaki sposób poruszać się po stole roboczym – wyjaśniała ekspertka Platformy Przemysłu Przyszłości.

wydruk 3d
(fot. Getty Images)

Zdalna kontrola

Jak podkreślała Kinga Skrzek, nie trzeba ani rozpoczynać, ani monitorować procesu przy drukarce – jest to możliwe z dowolnego miejsca. Za pomocą interfejsu zdalnej kontroli da się sprawdzić, czy warstwy są nanoszone prawidłowo, ustawić wysokość stołu, wstrzymać lub przerwać proces. Do obsługi maszyn na miejscu, jeśli pracują bez przerwy, wystarczy jedna osoba, która zdejmie ze stołu źle wykonany element.

Rozwój druku 3D

Autorka webinarium przypomniała, że druk 3D powstał w 1984 roku, kiedy przyznano patent na stereolitografię. Późniejszym ważnym krokiem rozwojowym był projekt RepRap z 2005 roku – jego twórcy podjęli się zadania polegającego na skonstruowaniu urządzenia, które wydrukuje jak najwięcej części kolejnej drukarki 3D. W tym samym czasie spopularyzowała się metoda FDM. Natomiast w 2014 roku technologia wytwarzania przyrostowego pozwoliła z użyciem betonu wydrukować dom.

drukarka 3d
(fot. Getty Images)

Pokazy technologii przemysłu 4.0

Następne webinary o druku 3D prowadzone przez Kingę Skrzek są zaplanowane do końca lutego w kolejne czwartki o 12:00. W te same dni o 10:00 warsztaty z konserwacji zapobiegawczej prowadzi inny z ekspertów PPP, prof. Mariusz Hetmańczyk. Zapisy na internetowe spotkania przyjmujemy w dziale Wydarzenia.