Wdrażanie na rynek nowego produktu z tworzywa niemal zawsze wiąże się z tym samym dylematem: jak płynnie i najniższym kosztem przejść od fazy prototypu do produkcji seryjnej. Klasyczna technologia wtryskowa gwarantuje najniższy koszt jednostkowy, ale wymaga znacznie większego wkładu finansowego na początku. Wykonanie formy wtryskowej to wydatek rzędu kilkunastu lub kilkudziesięciu tysięcy złotych oraz tygodnie oczekiwania na uruchomienie linii. Amortyzacja samej formy potrafi drastycznie podnieść ostateczną cenę pojedynczego detalu. Przy dużych nakładach ten koszt staje się mało odczuwalny. Co jednak w przypadku, gdy potrzeba mniejszych ilości, np. kilkaset elementów? Czy druk 3D jest rozwiązaniem dla produkcji krótkoseryjnych? Jaka jest powtarzalność wymiarowa między seriami?
Dlaczego forma wtryskowa podnosi koszt małej serii
Bez formy wtryskowej nie ma produkcji, a jej wykonanie to czasochłonny i kosztowny proces, który składa się z następujących etapów:
- Przeprowadzenie analiz konstrukcyjnych oraz symulacji
- Projektowanie formy
- Wykonanie formy
- Montaż formy
- Testy i optymalizacja formy
Te wszystkie etapy mogą zająć nawet kilkanaście tygodni. Koszty ewentualnych pomyłek konstruktorskich, takich jak zbyt cienka ścianka lub błędne pasowanie, są bardzo wysokie.
SLS: od pliku CAD do gotowych części
W przypadku technologii SLS (selektywne spiekanie laserowe) próg wejścia w produkcję praktycznie nie istnieje. W druku 3D nie są potrzebne formy, matryce czy dedykowane do danego elementu przyrządy. Zdolność szybkiego wprowadzania produktu na rynek jest kluczowa. Technologia SLS skraca ten czas do absolutnego minimum. Cały proces zamyka się w zaledwie kilku krokach:
- Eksport pliku z programu CAD
- Automatyczne przygotowanie pliku w oprogramowaniu drukarki
- Wydruk trwający kilka godzin.
- Postprocessing
Najwięcej czasu z powyższych kroków zajmuje wydruk oraz postprocessing. Końcowa obróbka elementu obejmuje dokładne czyszczenie oraz polerowanie. Przeliczając ten czas na produkcję krótkoseryjną to i tak kilka lub kilkanaście dni. Klient płaci wyłącznie za zużyty surowiec oraz za rzeczywisty czas pracy maszyn. Ewentualne błędy w wydrukach można szybko poprawić, modyfikując model 3D. Dzięki temu kolejne wydruki nie powielają wcześniejszych błędów.
Czy druk 3D jest wytrzymały i powtarzalny?
Porównując oba procesy: wtrysku i druku 3D, przy seriach liczących kilkaset sztuk ten drugi jest znacznie szybszy i tańszy. Natomiast wciąż krąży przekonanie, że technologia przyrostowa tworzy elementy kruche, które łatwo pękają na łączeniach warstw. W technologii SLS, dzięki precyzyjnemu spiekaniu sproszkowanego tworzywa wiązką lasera w komorze o wysokiej temperaturze, uzyskujemy części o charakterystyce izotropowej. Oznacza to, że wytrzymałość mechaniczna i udarność detalu są niemal identyczne we wszystkich osiach (X,Y,Z), zbliżając właściwości fizyczne wydruku do tradycyjnego odlewu czy elementu wtryskiwanego. Kolejnym argumentem obalającym ten mit jest powtarzalność geometryczna między kolejnymi seriami oraz w obrębie tej samej komory roboczej. Drukarka pozwala na utrzymanie stabilnej tolerancji wymiarowej na poziomie ±0,3 mm, co przy detalach poniżej 100 mm pozwala na uzyskanie powtarzalności z dokładnością do ±0,1 mm.
Współczesny rynek nie wybacza opóźnień, a sukces nowego wdrożenia często zależy od tego, jak szybko pomysł inżynierski trafi w ręce ostatecznych odbiorców. Nowoczesne systemy spiekania laserowego udowadniają, że parametry mechaniczne oraz powtarzalność geometryczna mogą w pełni rywalizować z tradycyjnym przetwórstwem tworzyw, eliminując jednocześnie największe ryzyko biznesowe – ogromne koszty startowe i sztywność projektową form wtryskowych.
Jak zacząć: wyślij plik STEP
Jako dostawcy rozwiązań 3D i praktycy, którzy na co dzień prowadzą park maszynowy, patrzymy na produkcję procesowo. Wiemy, że potrzeby firmy będą się zmieniać wraz z jej wzrostem. Zapewniamy pełną elastyczność: możemy zaoferować sprawny, niskobudżetowy start w technologii SLS i szybką realizację serii liczących kilkaset sztuk na kompaktowych systemach o wysokiej gęstości upakowania.
Nie trzeba na własną rękę szacować ryzyka ani kalkulować progu opłacalności formy wtryskowej. Wyślij nam swój plik w formacie .STEP, a my bezpłatnie przeprowadzimy analizę technologiczną modelu i przygotujemy rzetelną wycenę. Pokażemy, jak za pomocą technologii SLS skrócić czas wdrożenia do minimum i zoptymalizować budżet projektu.
