Tudnivalók a kopásálló műanyagokkal végzett 3D nyomtatással kapcsolatban

Mi is pontosan a 3D nyomtatás?

A 3D nyomtatás a digitálisan megtervezett objektumok előállítását jelenti az anyag rétegelt felhordása és a rétegek egymáshoz kötése által. A "3D nyomtatás" kifejezést gyakran használják a köznyelvben az additív gyártás szinonimájaként. Az additív gyártásnál felépítik a gyártandó tárgyat, ellentétben a forgácsolásos eljárásokkal, ahol egy nagyobb darabból vesznek el részeket.

A 3D nyomtatás kifejezés valójában a poranyag alapú, kötőanyag hozzáadásával történő gyártási technológiákat fedi le. További elterjedt szinonimák: generatív gyártás, réteggyártás, additív gyártás, 3D nyomtatás és gyors prototípus készítés. A műanyagok legismertebb 3D nyomtatási módszerei az SLS (szelektív lézerszinterezés), az MJF (többsugaras ömlesztés), az FDM, az SL és az MJ (alapanyag ömlesztés).

Hogyan történik a 3D nyomtatás?

Egy tárgy 3D nyomtatással történő előállításához legalább három lépésre van szükség:

1. Létre kell hozni a gyártandó alkatrész CAD modelljét, majd ezt olyan formátumba konvertálni (például STL), amelyet a 3D nyomtató képes olvasni.

2. A tárgy nyomtatása rétegenként történik.

3. A kész tárgyat letisztítják és szükség esetén megmunkálják (polírozás, bevonat, színezés stb.).

A pontos gyártási technológia a nyomtatási módszertől függ. Több módszer létezik, amelyek elsősorban abban különböznek egymástól, hogy az alapanyag por, olvadt műanyag vagy folyadék formájában kerül-e hozzáadásra, és hogy a nyomtatott rétegeket fénnyel, levegővel vagy kötőanyaggal keményítik-e. Alkalmazástól függően akár műanyagok, fémek, kerámia, beton, élelmiszerek vagy szerves anyag is alkalmazható alapanyagként az additív gyártás során.

Mire használják a 3D nyomtatást?

A 3D nyomtatás alkalmazási spektruma széles, és folyamatosan bővül. Prototípusok és modellek előállításához vagy nagy volumenű gyártáshoz az additív gyártást számos területen alkalmazzák, a művészettől és a formatervezéstől kezdve a repülőiparig. Az egyszerű használati tárgyak és játékok mellett a 3D nyomtatási technológiákat használják a tudományos laboratóriumi eszközök bonyolult geometriájú alkatrészeinek nyomtatásához, valamint gépelemek és pótalkatrészek gyártásához. 

Mire használható az ipari 3D nyomtatás?

Az ipari 3D nyomtatást prototípusok, szerszámok és bonyolult geometriájú alkatrészek gyártására használják. A metódus olyan anyagokat használ, amelyeknek a szóban forgó ipari alkalmazástól függően meg kell felelniük speciális mechanikai követelményeknek a rugalmasság, a merevség és a kopásállóság terén.

A 3D-nyomtatás használata az iparban különösen gazdaságos mivel a modellek és a kis sorozatok sokkal gyorsabban létrehozhatók, tesztelhetők és a sorozatgyártáshoz igazíthatók, mint a szokásos módszerekkel. A csupán geometriai kiterjedést modellező prototípusoktól eltérően, az ipari 3D nyomtatással gyártott modellek lehetővé teszik a beépített alkatrész minden releváns mechanikai tulajdonságának tesztelését működés közben.

A 3D nyomtatási szolgáltatást gyakran használják ipari prototípusok gyártásakor, mivel egy ipari 3D nyomtató berendezés beszerzése csak akkor gazdaságos, ha a kérdéses vállalat rendelkezik a szükséges szakértelemmel és gyakran használja a nyomtatót egyes modellek és sorozatok gyártásához is. A 3D nyomtatási szolgáltatóknak gyakran nem csak a szükséges szakértelem, hanem több fajta 3D nyomtató is rendelkezésükre áll. Ez lehetővé teszi számukra a kérdéses alkalmazáshoz legmegfelelőbb gyártástechnológia kiválasztását is. A választott módszertől függően szintén lehet sokkal költséghatékonyabb egy külső szolgáltató bevonása mivel, például egy lézerszinterezéssel is foglalkozó szolgáltató, rendszeresen gyárt nagy mennyiségben alkatrészeket vásárlói számára, így jelentősen csökkenhet az egyes alkatrészek gyártási költsége, ezáltal pedig a vásárlókra jutó költségek is.

A prototípusgyártás és a kis szériás gyártás mellett az ipar egyre inkább támaszkodik a 3D nyomtatásra a szerszámok , például fröccsöntőszerszámok előállításában is. Műanyag, kerámia, fém – a fröccsöntőszerszámok nagy volumenű additív gyártásában ma már mindez lehetséges. A hagyományos szerszámgyártással ellentétben az additív gyártás során egyszerűen egy CAD fájl alapján létrehozhatóak az öntőformák, és közvetlenül a megrendeléshez adhatóak. Ha módosítani kell a szerszámon, az pár kattintással megoldható, így egy új szerszám legyártása sokkal gyorsabb és költséghatékonyabb, mint a hagyományos szerszámgyártás esetében.

Magánszemélyek is egyre gyakrabban vásárolnak 3D nyomtatókat, hogy felfedezzék a 3D nyomtatás nyújtotta lehetőségeket és különféle tárgyakat nyomtassanak saját célra. Azonban, az ilyen nyomtatást limitálja a továbbra is a magas bekerülési költség, és a hobbicélra elérhető alapanyagok általában alacsonyabb minősége. Minden additív gyártástechnológiához elérhetők megfelelő ipari 3D nyomtatók, és ezek minősége jóval inkább megfelel az iparban támasztott elvárásoknak.