Korištenje FDM/FFF 3D ispisa u profesionalne svrhe

by sij 5, 2022Primjena 3D printanja

U prethodnom blogu bila je riječ o razlici između FDM/FFF 3D printera “maker” i “industrial” kategorije. Ideja ovog bloga je da razlučimo namjene 3D printera u hobističke svrhe od profesionalnijih namjena FDM/FFF 3D printera. Iako takvu distinkciju nije jednostavno napraviti, govorit ćemo o 3D printanju pri razvoju proizvoda, izradi krajnjeg proizvoda 3D printerom te 3D printanju kao usluzi. Koristiš li FDM/FFF 3D printer u svrhu poslovanja, svakako obrati pažnju na parametre koji trebaju biti zadovoljeni kako bi postigao isplativost 3D ispisa.

Koju tehnologiju 3D ispisa najčešće koristimo?

Za početak, objasnit ćemo terminologiju na primjeru FDM/FFF 3D ispisa jer je to danas najdostupnija i najrasprostranjenija tehnologija na tržištu. O samim karakteristikama ove tehnologije bila je riječ u blogu o FDM/FFF tehnologiji 3D printanja gdje možeš saznati sve o sastavu i funkcioniranju ovakvih 3D printera. O prednostima FDM/FFF 3D ispisa govorili smo u blogu o odabiru FDM/FFF ili DLP 3D printera za potrebe proizvodnje. Time smo “pokrili” što je to ustvari FDM tehnologija i koji su njezini osnovni benefiti. Sada idemo korak dalje, prema korištenju 3D printera u profesionalne svrhe.

Termini koje susrećemo pri profesionalnom 3D ispisu

Cilj ovog bloga pojasniti je gdje leže predispozicije za profesionalni ili industrial 3D ispis polazeći od ideje stvaranja krajnjeg tj. tržišnog proizvoda FDM/FFF 3D printerom. Kako bi pojasnili o čemu je ustvari riječ koristit ćemo se pojmovima – razvoj proizvoda, iteracija, niša, industrija, 3D ispis u svrhu izrade završnog proizvoda i 3D ispis kao usluga za klijente. Prije svega, dopusti da ti pojasnimo ovdje navedene pojmove.

industrial BCN3D prints

3D ispis industrijskog komada na BCN3D Epsilon 3D printerima. (Izvor slike: BCN3D Technologies)

Razvoj proizvoda – gledajući u okviru proizvodnje 3D printerom to je kompletan put izrade proizvoda od početne ideje ili skice do krajnjeg proizvoda koji je spreman za tržište. Od nakita pa sve do letjelica, proizvodi se mogu jako razlikovati.

Iteracija – na cjelokupnom putu razvoja proizvod prolazi izmjene odnosno “iteracije”, a njihov broj ovisi o tome koliko je proizvod kompleksan, kakve funkcionalnosti treba zadovoljiti i koliko je njegova proizvodnja sama po sebi zahtjevna. Ne postoje dva identična razvoja proizvoda niti je broj potrebnih iteracija moguće unaprijed odrediti. Svaki razvoj proizvoda je specifičan i uključuje velik broj radnih sati.

Izrada proizvoda – proces koji slijedi od točke kad je završen razvoj tj. izrađen završni prototip na dalje. Ovisno o konačnom broju proizvoda koji se namjeravaju izraditi, procjenjuje se stupanj isplativosti serijske proizvodnje 3D printanjem.

Industrija – gospodarska djelatnost koja se temelji na velikoj proizvodnji robe uz pomoć specijaliziranih strojeva. Unutar gospodarstva postoje brojne industrije od kojih su npr. automobilska, zrakoplovna, građevinska industrija i proizvodnja medicinskih pomagala, posebno zanimljive za primjenu tehnologija 3D printanja u kontekstu razvoja proizvoda unutar svake od navedenih industrija.

Niša – unutar pojedine industrije možemo pronaći tzv. tržišne niše na koje je usmjerena određena usluga ili proizvod. Recimo unutar industrije električnih bicikala proizvode se električni bicikli specifične namjene. Npr. u Hrvatskoj je zastupljena proizvodnja električnih bicikala linije Guide B koja je namijenjena za turističko vodstvo.

Giude B 3D printed bike

Linija električnih bicikala Guide B, proizvedena u Hrvatskoj uz pomoć 3D printera, posebno razvijena za turističko vodstvo (Izvor slike: Ljubičić Technology)

Pri razvoju i plasiranju proizvoda na tržište, u najvećem broju slučajeva, ciljaju se određene tržišne niše, a ne cjelokupna industrija. Na taj način može se napraviti proizvod koji je prilagođen i koji optimalno zadovoljava želje i potrebe klijenata određenog tržišnog segmenta.

Prilikom planiranja razvoja proizvoda, i uključivanja tehnologije 3D printanja u sam razvoj, preporučljivo je dobro proučiti potrebe niše kojoj je proizvod namijenjen. Zatim razviti što detaljniji idejni koncept. Nakon toga poželjno je napraviti što vjerodostojniju vizualnu skicu te razraditi željene funkcionalnosti proizvoda. Nakon što zadovoljiš prethodne korake krećeš razmišljati koje metode izrade bi bile optimalne za realizaciju tvog proizvoda! 

Digitalna proizvodnja je optimalan izbor, a tehnologije 3D printanja su, uz CNC obradu i lasersko graviranje, najčešći odabir pri kretanju u razvoj proizvoda. Prije samog traženja usluge 3D ispisa ili kupovine 3D printera svakako prođi gore navede korake. Važno je troškove uklopiti u razvojni budžet te naravno u konačnu cijenu proizvoda koji namjeravaš plasirati na tržište. Detaljno planiranje svih troškova prije kretanja u proizvodnju štedi vrijeme i novac.

3D printanje u svrhu izrade proizvoda

Odnosi se na 3D ispis jednog ili nekoliko prototipa, koji su završili svoj razvoj, prije kretanja u tvorničku ili serijsku proizvodnju. U ovom slučaju 3D printer je alat za izradu pokaznih primjeraka te provjeru dizajna i funkcionalnosti proizvoda.

Odnosi se i na 3D ispis serija proizvoda u slučaju da se radi o manjim serijama do par tisuća komada spremnih za tržište. U prosjeku, do nekih 1000 primjeraka isplativo je izraditi 3D printanjem. Nakon toga troškovi 3D printanja mogu premašiti isplativost.

novena 3d print

Serija kućišta za tablete i audiouređaje izrađena na BCN3D Epsilon 3D printerima u Hrvatskoj. (Izvor slike: Novena.hr)

Treba dobro odvagnuti sve parametre prije kretanja u serijsku proizvodnju. Prilikom korištenja 3D ispisa u svrhu izrade proizvoda, gotov digitalni 3D model pripremljen za 3D print, najvažniji je početni korak. Izrada krajnjeg proizvoda 3D printanjem je krakotrajnija, jeftinija i manje zahtjevna od cijelog procesa 3D ispisa koji je nužan pri cjelokupnom razvoju proizvoda. Vrijeme trajanja proizvodnje u ovom slučaju ekvivalentno je vremenu strojne izrade tj 3D printanja proizvoda.

“Reverse engineering” ili obrnuti inženjering

Uz navedene upotrebe 3D printera postoji i 3D ispis replika, unikata ili nekog specifičnog zamjenskog dijela koji se može replicirati na temelju originala. Reverzibilni proces izrade ovakvog komada kompleksan je i razlikuje se od razvoja proizvoda po tome što identičan proizvod ili fizički objekt već postoji. Dobivanje njegovog digitalnog zapisa spremnog za 3D ispis u ovom slučaju je najdugotrajniji dio. Dobiva se 3D skeniranjem postojećeg predmeta ili crtanjem 3D modela prema originalnom komadu. Zatim kreće izrada 3D printanjem istovjetna onome što smo opisali u prethodnom odjeljku.

Reverse engineering

3D printana imitacija lica Matee Lučenčić za potrebe diplomskog rada iz biometrije. (Izvor slike: 3DPrintaj.com)

3D printanje u svrhu razvoja proizvoda

3D printanje znatno ubrzava razvoj proizvoda i unapređuje ga. Digitalni razvoj modela je u pravilu brži i precizniji od manualne proizvodnje, prototipiranje je mnogo isplativije i preciznije od ručnog rada koji se nekada koristio pri razvoju i trajao mjesecima. Pažljivo čitajući sljedeće paragrafe i vjerujemo da ćeš izbjeći najčešće “zamke” koje vrebaju na putu kvalitetnog i uspješnog razvoja nekog proizvoda.

Prvi i najčešći “kamen spoticanja” je nedovoljno razrađen idejni koncept s kojim klijent dolazi po uslugu 3D ispisa, a to je prva stepenica kvalitetnom razvoju proizvoda. Što je detaljnije i kvalitetnije razrađen koncept koji dobiješ to sigurnije koračaš prema naprijed. Kvalitetna komunikacija ideje ili koncepta najvažnija je početna točka.

Druga prepreka implementaciji 3D printanja pri razvoju proizvoda je nepostojeći ili nerealan budžet. Pomno planiranje ciljeva i troškova svih segmenata razvoja proizvoda znatno umanjuje šansu da projekt bude neuspješan.

Treća mogućnost odustajanja od korištenja 3D printera pri razvoju proizvoda je vrijeme koje imaš na raspolaganju. U najgorem mogućem slučaju potrebno je nekoliko tjedana kako bi napravio kvalitetan digitalni model prilagođen za 3D ispis, proveo potreban broj iteracija i testirao prototip prije kretanja u konačnu proizvodnju. U boljem slučaju nekoliko mjeseci posvećenih razvoju proizvoda je garancija sigurnosti i kvalitete konačnog proizvoda.

Krećeš li na put razvoja proizvoda za sebe ili za druge najvažnije je da budeš svjestan  vremena i resursa potrebnih za cjelokupan razvoj te da budeš realan prema vlastitim troškovima.

Razvoj proizvoda

Razvoj proizvoda kompleksan je postupak koji uključuje izradu digitalnog 3D modela na temelju koncepta. (Izvor slike: Mikrotvornica projects)

Izračunaj vrijeme koje je potrebno za razvoj željenog proizvoda i upiši ga u tablicu zajedno s troškovima amortizacije stroja, potrošnog materijala, električne energije, zakupa prostora u kojem radiš i slično.

3D printanje kao usluga

Želiš li profesionalni 3D ispis ponuditi kao uslugu, sresti ćeš se sa tri prethodno opisana modela proizvodnje – 3D printanje pri razvoju nekog proizvoda, obrnuti inženjering te 3D ispis finalnih komada ili proizvoda prema dostavljenom 3D modelu.

Krećeš li nuditi uslugu 3D ispisa na svojem 3D printeru razmisli o sljedećem:

  • Je li tvoja usluga 3D ispisa namijenjena za tvrtke ili privatne korisnike. Ili oboje?
  • Koje industrije ili niše namjeravaš “pokriti” svojom uslugom?
  • Koje 3D printere i materijale za tu svrhu namjeravaš koristiti? Koji ti je početni budžet za kretanje u ovakav business?
  • Na koji način ćeš formirati cijene usluge ovisno o zahtjevima klijenata?
  • Koliko projekata ti treba da isplatiš uloženo? 

 

Optimalno je vlastito vrijeme provedeno za računalom, amortizaciju 3D printera, trošak materijala, električne energije te prostora u kojem boraviš uvrstiti u cijenu usluge koju nudiš krajnjem korisniku. Kako formirati točan cjenik pitanje je na koje ne postoji jedan konkretan odgovor. Ona ovisi o individualnim parametarima koji ulaze u jednadžbu.

Razlike između MAKER i INDUSTRIAL 3D printera

Usluga 3D ispisa uključuje analizu benefita i troškova proizvodnje, te istraživanje tržišta (Izvor slike: Prusa Printers)

Upotreba industrial 3D printera u profesionalne svrhe

Osim za potrebe hobističkog 3D ispisa, stvaranja umjetnina, 3D ispisa komada svakodnevne namjene ili korištenja 3D printera pri razvoju jednostavnih proizvoda, FDM/FFF 3D printeri “maker” kategorije ne mogu ti omogućiti da dosegneš veći tržišni potencijal. Razlog tome je relativno niska ponovljivost kvalitete pri 3D ispisu većeg broja komada namijenjenih tržištu.

Zato ćemo u sljedećem blogu reći nešto više o 3D printerima i filamentima industrial kategorije te njihovim praktičnim namjenama. Investicija u “industrial” 3D printere isplativa je svima onima koji kreću u ozbiljniju serijsku proizvodnju, razvoj i izradu proizvoda namijenjenih plasiranju na tržište, a najviše od svega ozbiljnim industrijskim postrojenjima, industrijskim nišama i visokotehnološkim ustanovama.

modax machines

Industrial 3D printeri omogućuju visoku ponovljivost kvalitete i veću brzinu izrade proizvoda namijenjenih tržištu. (Izvor slike: Mikrotvornica.com)

Zašto FDM/FFF 3D printeri “industrial” namjene?

Jednostavno zato što smo na primjeru FDM/FFF tehnologije 3D printanja najlakše mogli objasniti gornje pojmove i navesti konkretne primjere. Kako se ubrzano razvijaju i druge tehnologije poput 3D ispisa pomoću praha (SLS) te 3D ispisa pomoću resina (DLP, SLA, MSLA) razumljivo je da njihova upotreba slijedi slična pravila. Postoje razlike u pripremi modela, brzini 3D ispisa, vremenu potrebnom za završnu obradu te varijacije u njihovoj primjenjivosti u pojedinim tržišnim nišama.

Karakteristike FDM/FFF 3D ispisa koje ga čine najmasovnije primjenjivim su: 

  • veća isplativost pri iteracijama od drugih tehnologija 3D ispisa
  • dimenzijska stabilnost 3D printeva 
  • najširi raspon materijala dostupnih na tržištu
  • najširi izbor boja materijala 
  • materijali posebnih i specifičnih namjena
  • najmanje tehničkih preduvjeta treba zadovoljiti za korištenje FDM-a
  • prednost pri 3D ispisu komada velikih gabarita
  • financijska isplativost pri 3D ispisu serija proizvoda
  • najdostupnija tehnologija 3D ispisa na svijetu

 

  • pri izradi dentalnih pomagala, visoko biokompatibilnih proizvoda ili mogućnosti sterilizacije 3D printanih komada nije preporučljivo koristiti FDM/FFF 3D ispis

Zaključak

Blog koji si upravo pročitao/pročitala nastao je na temelju Webinara I. – Korištenje profesionalnog FDM (FFF) 3D ispisa u svrhu poslovanja. Naša dugogodišnja misija je približiti funkcionalnost i isplativost 3D printanja javnosti. Sukladno tome, sadržaj koji stvaramo pomaže čitateljima zaroniti dublje u svijet 3D ispisa.

Imaš li dodatnih pitanja o ispltivosti 3D ispisa, nakon čitanja ovog bloga, javi nam se na e-mail info@3dprintaj.com. 3DPrintaj tim sa višegodišnjim iskustvom u razvoju proizvoda i pružanju profesionalne usluge 3D ispisa pomoći će ti da pronađeš optimalno rješenje za svoje potrebe proizvodnje!

Nastavak slijedi u blogu koji će govoriti o “industrial grade” 3D printerima i njihovim namjenama. Ostvari maksimalnu isplativost 3D ispisom. Kreni s nama!

IZVOR

Webinar o korištenju profesionalnog FDM/FFF 3D ispisa u svrhu poslovanja – Mag. Ing. Mech. Nikola Blažević 

powered by

Mikrotvornica je tehnološka tvrtka specijalizirana za aditivne tehnologije.

OIB: 11632409972 MBS: 081129419 Trgovački sud u Zagrebu

Žiro račun (PBZ d.d.) IBAN: HR9323400091110899688 Ponosni član Zagrebačkog inovacijskog centra

Kontakt Ponedjeljak – Petak 09:00 – 17:00 Avenija Dubrovnik 15/12 HR-10000 Zagreb, Hrvatska +385 95 514 2570 info@3dprintaj.com
Prati nas

Načini plaćanja

Jednokratno: MasterCard®, Maestro®, Visa, Diners, bankovni transfer, virman, pouzećem.

Obročno (od 2 do 12 obroka za narudžbe veće od 1000 kn) : 1. Diners 2. Mastercard, Maestro, Visa Mbnet grupacije 3. Maestro, Visa tekućeg računa PBZ d.d. 4. Kreditne i poslovne kartice izdavatelja PBZ card d.o.o.