Prednosti IDEX sustava pri 3D ispisu

Gotovo da i nema proizvođača FDM/FFF 3D printera profesionalne namjene koji nije implementirao grijanu radnu komoru i sustav dvostrukih ekstrudera u svoju proizvodnu liniju. No, postoji značajna razlika između ekstrudera koji se zajedno gibaju te odvojenih ekstrudera koji se mogu nezavisno gibati i 3D printati. Proizvodnju pomoću IDEX sustava nezavisnih ekstrudera prva je implementirala španjolska tvrtka BCN3D Technologies. Koje su njegove prednosti prilikom 3D ispisa sa inženjerskim materijalima saznat ćete u ovom blogu.

BCN3D Technologies – Independent Dual Extruder System (IDEX)

“Soluble supports” način proizvodnje

Omogućuje 3D ispis kompleksnijih dijelova koristeći vodotopivu potpornu strukturu. Na taj način FDM/FFF tehnologijom 3D printanja možeš proizvesti geometrijski zahtjevnije komade kojima nije potrebno mehanički odvajati potpornu strukturu. Takvi 3D printani komadi izgledaju poput tvornički proizvedenih dijelova spremnih za tržište. Upravo takva mogućnost 3D ispisa s dva ekstrudera je jedna od idealnih primjena 3D printera profesionalne namjene. 

“Multimaterial” način proizvodnje

Jednako kao i u “soluble supports” načinu proizvodnje, za multimaterial je karakterističan 3D ispis sa dva različita materijala ili boje. To znači da izmjenom ekstrudera možeš dobiti 3D print u dvije boje ili sa dva različita inženjerska materijala istovremeno. Ovakav 3D print nije moguće dobiti drugim načinom proizvodnje osim korištenjem dva ekstrudera simultano. Osim estetske vrijednosti ovakve proizvodnje na jednom komadu možeš kombinirati materijale različitih tehničkih karakteristika te postići superiornu kvalitetu proizvoda.

​BCN3D Technologies – “Multimaterial” način proizvodnje

“Mirror” način proizvodnje

Mirror način 3D printanja idealan je za izradu simetričnih dijelova. To znači da istovremeno možeš 3D printati 2 simetrična djela i time udvostručiti brzinu proizvodnje. Npr. izrađuješ prototip cipela i istovremeno 3D printaš lijevu i desnu cipelu. Jednako vrijedi za nakit ili bilo koji tehnički komad koji ima simetričnu strukturu. Mirror je moguće upotrebljavati isključivo ako 3D printer posjeduje IDEX sustav odvojenih extrudera. 

“Duplication” način proizvodnje

Ovakav način proizvodnje udvostručuje količinu 3D printanih komada jer omogućuje istovremeni ispis istovjetnih komada. Ovaj “mode” proizvodnje idealan je prilikom serijske proizvodnje komada. Simultano i neovisno 3D printanje s dvije odvojene glave tj. ekstrudera značajno reducira trošak 3D printanja te udvostručuje proizvodnost. To znači da s određenim brojem 3D printera koji imaju IDEX sustav možeš proizvesti dvostruko više komada u istom vremenu.

BCN3D Technologies – “Duplication” način proizvodnje

Što podrazumijevamo pod profesionalni 3D ispis?

Kod profesionalnog 3D ispisa važna je ponovljivost procesa, kontrola procesa te robusnost uređaja. 3D printeri profesionalne namjene najčešće se koriste u svrhu razvoja proizvoda, serijske proizvodnje ili pružanja usluge 3D ispisa za klijente. Posjećamo da je IDEX sustav idealna nadogradnja za 3D printere profesionalne namjene, a svakako ne za 3D printere “maker” kategorije koji svojom konstrukcijom nisu adekvatni za takvu vrstu izvedbe na ekstruderima.

3D printer profesionalne namjene olakšava automatizaciju proizvodnje, 3D print sa inženjerskim materijalima, robustan je, ima mogućnost ispisa komada većih dimenzija te visoku preciznost i ponovljivost prilikom 3D ispisa.

Krećeš li u ozbiljniju proizvodnju 3D printanjem moraš imati na umu kako ove performanse dolaze sa cijenom koja je proporcionalna mogućnostima koji takav uređaj nudi. Tražiti “jeftiniji” 3D printer profesionalne namjene često je najskuplja moguća varijanta proizvodnje. U velikom broju slučajeva jeftinije komponente koje takvi uređaji posjeduju nisu adekvatni zadovoljenju visokih tehničkih standarda profesionalnog 3D ispisa.

Inženjerski materijali i njihova primjena

Obuhvaćaju skupine i vrste materijala poput kopoliestera, poliamida, polikarbonata, kompozita itd. Svojstva tih materijala uključuju mehaničku i kemijsku otpornost te se koriste za razne industrijske namjene. Posebni uvjeti rada, s višom temperaturom od sobne, važni su za 3D ispis većine ovakvih materijala. Zato rad s inženjerskim materijalima najčešće zahtijeva zatvorenu radnu komoru koja omogućava radne uvjete oko 60 stupnjeva celzijusa. 

Radni uvjeti npr. za rad s poliamidima zahtjevaju održavanje vlažnosti na niskoj razini zbog izražene higroskopnosti materijala. Odlično rješenje za rad s takvim materijalima je tzv. Smart Cabinet koji održava vlažnost materijala konstantnom. Polipropilen je, na primjer, vrlo zahtjevan po pitanju adhezije na podlogu prilikom 3D ispisa. Obzirom da postoji jako puno vrsta materijala sa specifičnim zahtjevima ostavit ćemo ovu temu za neki od sljedećih blogova.

U Nissan tvornici automobila integriran je BCN3D + Smart Cabinet sustav koji olakšava rad s inženjerskim materijalima.

Zatvorena radna komora – je li potrebna i zašto?

FDM/FFF 3D printer profesionalne namjene ne mora nužno imati zatvorenu radnu komoru osim u slučaju da postoje specifični zahtjevi materijala za takvim 3D ispisom. Međutim, većina ljudi koja se odlučuje za 3D printer profesionalne namjene ima viziju proizvodnje na 3D printeru koji ima grijanu i zatvorenu komoru. Razlog je većinom neograničenost u mogućnostima primjene materijala koje takav 3D printer pruža. Naravno, ako znaš da nikada nećeš koristiti zahtjevne inženjerske materijale, dodatni trošak koji zahtjeva kupnja “zatvorenog” 3D printera nije isplativ.

Prilikom rada sa inženjerskim materijalima benefiti zatvorene grijane komore su sljedeći:

• ojačavaju se veze među slojevima 3D printanog komada
• smanjuje se vjerojatnost “warping”-a odnosno odvajanja krajeva 3D printa od podloge
• ublažava se skupljanje i stezanje materijala (delaminacija)
• omogućava bolje prijanjanje 3D printanog komada uz podlogu
• pomaže održavanju konstantne temperature i vlažnosti radnog prostora
• veća je kontrola uvjeta rada 3D printera
• aktivno filtriranje isparavanja i mirisa itd.

Zaključak

Svaka investicija u profesionalni 3D printer opravdana je u slučaju da se namjeravaš baviti ozbiljnijom proizvodnjom za funkcionalne namjene. Pod time mislimo na razne grane industrijske proizvodnje. Od proizvodnje alata, inženjerskih naprava, servisne opreme, izrade funkcionalnih prototipova preko maloserijske proizvodnje i izrade proizvoda odmah spremnih za tržište.

Pomoću ROI kalkulatora možemo ti precizno izračunati povrat investicije u profesionalni 3D printer uzevši u obzir varijable poput amortizacije stroja, troška radnika, el. energije, vremena isporuke proizvoda itd. Za više informacija javi nam se na mail info@3dprintaj.com i dogovori telefonski poziv ili sastanak s našim stručnjacima. 

Veselimo se tvojem dolasku.

3DPrintaj tim.

IZVOR:

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