facebook LinkedIN LinkedIN - follow
CAD II , CAD/CAM/CAE/PLM/3D tisk

3D tisk z prášků dobývá české firmy

Tomáš Vít


3d PrintingAditivní výroba metodou selektivního laserového slinování (SLS) rychle získává popularitu mezi českými firmami, což potvrdily i četné ukázky z praxe na letošní konferenci NEXT 3D. Díky své dostupnosti, kvalitě a rychlosti přináší řadu výhod napříč vývojem i výrobou v průmyslu. Především kompaktní a snadno obsluhovatelné tiskárny otevírají nové možnosti i týmům všech velikostí.


Vstup do světa SLS technologií znamenal pro mnoho českých firem výrazný skok v aditivní výrobě. SLS tiskárny umožňují efektivní a nákladově atraktivní výrobu prototypů, náhradních dílů i koncových výrobků. Mezi nejpoužívanější materiály patří polyamid (Nylon, PA), TPU a polypropylen (PP), které nabízejí skvělé izotropní vlastnosti a dlouhodobou stabilitu. Díky výkonnému laseru, který slinuje práškový termoplast vrstvu po vrstvě, se eliminuje potřeba dočasných podpěr, což zefektivňuje celý proces výroby. Není však potřeba tak silných (a velmi nákladných) laserů jako při podobné výrobě tavením kovových prášků (ta se jmenuje SLM).


Obr. 1: Takto vypadá výtisk z práškového Nylonu z tiskárny Formlabs Fuse 1+30W. V mnoha technických aplikacích není další úprava povrchů potřebná (foto: Formlabs).

Technologie SLS a její výhody

3D tisk metodou SLS (Selective Laser Sintering) představuje jednu z nejprogresivnějších metod aditivní výroby v současné praxi. Postup využívá laser k vytvrzování práškového termoplastu, umožňuje výrobu vysoce kvalitních a odolných dílů.

Jaké jsou tedy hlavní výhody této technologie?

  • Dostupnost a kvalita: Díky moderním SLS tiskárnám se technologie konečně stala dostupnou i pro střední a menší týmy. Tyto tiskárny nabízejí skvělý poměr cena/výkon a usnadňují rychlou návratnost investice. Jak se ukázalo na konkrétním příkladu z průmyslové praxe na konferenci NEXT 3D, klidně i v řádu jednotek dnů.
  • Materiálová flexibilita: SLS tiskárny pracují s různými práš­ko­vý­mi materiály, přičemž nejčastěji používané jsou polyamid (Nylon), TPU a polypropylen (PP), lze je zesílit plnivem z uhlíkových či skelných vláken. Tyto materiály nabízejí skvělé mechanické vlastnosti, izotropii a dlouhodobou stabilitu.
  • Ekonomická efektivita: Díky možnosti recyklace nevyužitého prášku při další tiskové úloze je výroba nejen ekonomicky výhodná, ale také šetrnější k životnímu prostředí.


Obr. 2: Kompletní pracoviště začíná SLS tiskárnou (vlevo) přes čisticí a recyklační stanici (uprostřed, až 80 % nespotřebovaného prášku vrací zpět do oběhu) a končí volitelnou stanicí pro dodatečné úpravy (vyhlazení) povrchů pro koncové díly třeba spotřebních výrobků (foto: Formlabs).

Praktické aplikace SLS tisku v českých firmách

Mnoho českých firem již začalo integrovat SLS technologii do svých výrobních procesů. Velmi působivé ukázky z praxe představily na konferenci NEXT 3D 2024 například zástupci společností VALEO (automobilový průmysl) nebo GHH-BONATRANS (železniční průmysl). Podívejme se na několik případových studií, které ukazují, jak 3D tisk z práškových polymerů pomáhá inovovat a zefektivňovat lékařské postupy, stejně tak i vývoj a výrobu:

IKEM
3D tisk v Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) se ukázal být velmi nápomocným při záchraně zdraví a lidských životů. Díky SLS technologii mohou lékaři rychle a přesně vyrábět prototypy a díly pro medicínské přístroje a složité modely orgánů pro předoperační přípravu. Více: admasys.cz/ikem


Obr. 3: Vytisknuté modely jater z práškového nylonu připravené na 3D tiskárně Formlabs Fuse 1. IKEM ji využívá díky Nadačnímu fondu Kapka naděje a společnosti Shell, dodavatelem SLS technologie a materiálů je ADMASYS CZ (dříve 3Dwiser).

eRobots
Zrychlení výroby pomocí 3D tisku je dalším příkladem úspěšného využití SLS technologie. Společnost eRobots využívá Formlabs Fuse 1 pro zakázkový tisk krytů, úchytů, krabiček pro elektroniku a konektorů, držáků i pohledových dílů. Více: admasys.cz/erobots

Madlo pro karavany
Drobná ukázka využití SLS tisku pro výrobu specifických dílů, jako jsou madla pro karavany. Zajišťuje rychlou výrobu a vysokou kvalitu výsledných dílů. Více: admasys.cz/madlo

Ekonomické aspekty SLS tisku

Jednou z klíčových otázek, které si firmy kladou při zvažování investice do SLS tiskáren, je cena za výtisk. Díky efektivnímu využití materiálu a možnosti recyklace až 80 % nevyužitého prášku se náklady na jednotlivé výtisky drží na velmi atraktivní úrovni. Pro představu, cena za výtisk z Nylonu na 3D tiskárně Formlabs Fuse 1 může být srovnatelná s tradičními metodami výroby, avšak s přidanou hodnotou v podobě rychlosti a flexibility výroby. I proto se na letošní konferenci NEXT 3D mnozí řečníci z českých firem pochvalně vyjadřovali o rychlé návratnosti investice do SLS tiskárny. Ukázky cen konkrétních výtisků najdete na admasys.cz/kolik-stoji


Obr. 4: Při požadavku na hladké povrchy přichází na řadu chytrá stanice pro post-processing, jako například Formlabs Fuse Blast na obrázku. SLS výtisky lze ale také snadno barvit nebo lakovat (foto: Formlabs).

Přesvědčte se sami

3D tisk s pomocí technologie SLS otevírá nové možnosti pro české firmy. Díky dostupnosti kvalitních tiskáren a rychlé návratnosti se SLS tisk stává stále populárnějším. Praktické aplikace ukazují, že investice do této technologie přináší významné výhody v oblasti inovací a efektivity výroby. Pokud ještě váháte, zda se pustit do světa SLS tisku, vyzkoušejte tuto technologii na vlastní aplikaci – třeba v rámci nově rozšířeného Aplikačního centra 3D tisku a 3D skenování v pražských Čakovicích nebo vyžitím služby zakázkového tisku konkrétních dílů na míru.

Tomáš Vít
Autor článku je managing consultant společnosti ADMASYS CZ.
Chcete získat časopis IT Systems s tímto a mnoha dalšími články z oblasti informačních systémů a řízení podnikové informatiky? Objednejte si předplatné nebo konkrétní vydání časopisu IT Systems z našeho archivu.