Držet se strnule vyzkoušených tradičních výrobních postupů se nemusí z dlouhodobého hlediska vyplatit. Obzvláště v tak rychle se měnícím průmyslovém prostředí. Už nyní se totiž ukazuje, že firmy, které modernizují výrobu a jsou otevřené inovativním metodám, získávají konkurenční výhodu a náskok před ostatními. Dosavadní aplikace a spolupráce s tuzemskými firmami nám odkrývají širokou škálu benefitů, které lze inovativními výrobními postupy docílit.

Úspora nákladů

Kovový 3D tisk nenachází využití jen v aplikacích týkajících se nových dílů a komponentů, ale osvědčil se i při výrobě náhradních dílů. Údržba starších strojů a zařízení totiž mnohdy představuje velmi nákladný a časově náročný proces. Představme si starší model stroje a jeho díl, který byl původně vyroben litím nebo obráběním. V případě nutnosti takový díl nahradit, je možné náhradní díl vyrobit třeba odstředivým litím kovů – v tomto případě však může výroba jednoho náhradního dílu představovat velmi výraznou nákladovou položku. A proto se některé strojírenské firmy zamýšlí nad alternativními inovativními postupy. Cestou, která se nám osvědčila, je výroba náhradního dílu právě pomocí 3D tisku kovů – mezi nejnovější a cenově dostupné postupy patří technologie Selective Laser Melting (SLM) na zařízení Xact Metal. Právě touto metodou jsme dokázali vyrobit náhradní díl téměř o 90 % levněji, než nabízel původní výrobní postup.

Efektivita výrobního procesu

Pakliže zůstaneme u srovnání 3D tisku kovů například s odstředivým litím kovů, dochází také k výrazné časové úspoře. Na rozdíl od ostatních výrobních postupů, které vyžadují delší přípravu a čas na výrobu, umožňuje 3D tisk použití finálního dílu již druhý den po spuš­tě­ní tisku. Záleží na velikosti dílu, ale v rámci jedné tiskové úlohy lze zpravidla umístit hned několik kusů – místo nutnosti opakované výroby po jednom kusu lze vytisknout několik dílů najednou, což dále zkracuje výrobní čas a minimalizuje prostoje ve výrobním procesu.

3D tisk kovů je ideálním řešením pro specifické aplikace, které vyžadují výrobu malého množství dílů s různou geometrií. Tento přístup je zvláště výhodný v případech, kdy je potřeba vyrobit díly v malých sériích, kde tradiční výrobní technologie, jako je například výše zmíněné odstředivé lití nebo obrábění, mohou být ekonomicky i časově neefektivní.

Flexibilita při výrobě

V případě tradičních výrobních metod, jako je obrábění, je často nutné připravit polotovar pro každý díl zvlášť a následně vytvořit specifický obráběcí program. To znamená, že každý nový díl vyžaduje určitou investici času a zdrojů. Naopak při využití 3D tisku není nutné připravovat polotovary ani vytvářet specifické programy pro každý díl zvlášť. Stačí mít 3D model, který lze snadno upravit a tisknout přímo podle požadavků, což výrazně zkracuje dobu potřebnou k zahájení výroby a minimalizuje odpad.

Zvýšení kvality výsledného produktu

Využití technologie 3D tisku kovů představuje revoluční změnu i pro výrobu složitých komponent, které se skládají z několika dílčích částí. Tradiční výrobní postupy spočívají například v tom, že jednotlivé části musí být svařeny a přesně spasovány s protikusem. Jedná se o postup, který je nejen časově náročný, ale vyžaduje i vysokou úroveň preciznosti a přesnosti při montáži. To s sebou přináší i riziko chyb a následných oprav. Namísto složitého svařování více dílů do jednoho celku, je díky kovovému 3D tisku možné vyrobit celý díl najednou. Díly vyrobené touto technologií pak vykazují mnohem větší odolnost a delší životnost než komponenty vyráběné tradičnějšími postupy.

Snížení nákladů na skladování

Využití inovativní technologie v podobě 3D tisku kovů je cestou ke zkrácení doby výroby i snížení výrobní náročnosti. Díly lze rychle vytisknout po jednotlivých kusech či v malých sériích dle aktuálního požadavku, což umožňuje výrobcům mnohem pružněji uspokojit měnící se potřeby a požadavky zákazníků. Odpadá nutnost držet velké množství náhradních dílů skladem – optimalizací objemu výroby dochází ke snížení skladovacích nákladů a uvolnění skladovací kapacity. Využití digitálního skladu představuje pro firmy nejen cestu k optimalizaci a vyšší efektivitě, ale je také velkým krokem na poli udržitelnosti. Výrobce může reagovat na aktuální poptávku bez nutnosti výroby do zásoby – vyvstane-li potřeba, stáhne si data z digitálního skladu a potřebný díl se vytiskne.

Oblast kovového 3D tisku nepochybně stále provází nové a nové výzvy, ale odborná veřejnost se už nyní shoduje v názoru, že se tato technologie ve velmi krátkém období stane nezbytnou součástí pro firmy, které pracují s obráběním kovů. Průmyslová výroba tak stojí před milníkem, kdy budou největší přínosy pramenit ze synergie tradičních výrobních postupů a inovativních technologií. Výrobci, kteří se budou na nový trend adaptovat rychleji, dosáhnou konkurenční výhody a mohou se tak stát lídry ve svém odvětví. Jen z aplikací, které jsme realizovali v několika posledních měsících, vidíme, že technologie 3D tisku kovů představuje prostor pro optimalizaci všude tam, kde je vyžadovaná rychlá, flexibilní a nákladově efektivní výroba dílů.

Ing. Matyáš Chaloupka Autor článku je Sales & Application Engineer ve společnosti 3Dees Industries.