Druk 3D w produkcji prototypów

Prototypowanie jest niezbędnym etapem przed wdrożeniem do seryjnej produkcji jakiegokolwiek nowego produktu. Tworząc prototyp, czyli model projektowanego urządzania, możliwa jest rzetelna ocena jakości i sprawności nowego rozwiązania, a przede wszystkim wykrycie ewentualnych błędów w pierwotnych założeniach projektowych. Obecnie w prototypowaniu najczęściej wykorzystywana jest technologia druku przestrzennego 3D.

Zalety prototypowania w technologii 3D

Do najważniejszych zalet tworzenia prototypów z wykorzystaniem druku przestrzennego należy zaliczyć znaczne skrócenie tego etapu przygotowań do produkcji oraz redukcję kosztów. Podczas gdy wykonanie prototypu jedną z tradycyjnych metod, np. z wykorzystaniem obróbki skrawaniem trwa wiele tygodni, pochłania olbrzymie zasoby finansowe i niesie ze sobą duże ryzyko uszkodzenia materiału, druk 3D jest wolny od wszystkich tych niedogodności. Przygotowanie modelu urządzenia metodą przyrostową trwa zaledwie kilka godzin. Druk 3D pozwala także na wykonanie niewielkich serii prototypów, przy zachowaniu pełnej powtarzalności wszystkich elementów. Dla producenta oznacza to, że gotowy prototyp nowego urządzenia może otrzymać bardzo szybko i znacznie taniej niż dotychczas.

Różne metody szybkiego prototypowania

Druk 3D w produkcji prototypów stosuje się aktualnie w niemal wszystkich gałęziach przemysłu. Jest to możliwe m.in. dzięki coraz większej dostępności bardzo dobrych jakościowo drukarek, zdolnych pracować z różnymi materiałami. Metodą przyrostową wytwarza się dziś nie tylko elementy z tworzyw sztucznych, ale nawet z metali. Trójwymiarowy druk elementów metalowych realizuje się z wykorzystaniem technologii DMP, czyli Direct Metal Printing.  W tym przypadku kolejne warstwy modelu powstają na drodze laserowego spiekania proszków stali narzędziowej, aluminium, tytanu bądź innego metalu. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest wykonanie w pełni funkcjonalnych prototypów metalowych, o parametrach identycznych z tymi, jakie dotychczas osiągano przy użyciu tradycyjnych metod obróbki metalu. Do prototypowania 3D w technologii DMP w firmie 3D-TAL wykorzystuje się nowoczesną drukarkę ProX DMP 320, która na podstawie projektu CAD jest w stanie szybko stworzyć rozmaite części maszyn i narzędzi (również na potrzeby przemysłu lotniczego i zbrojeniowego), a nawet formy produkcyjne. Zupełnie inne zastosowanie znajduje technologia druku 3D CJP – Color Jet Printing. Druk przestrzenny w kolorach pozwala na tworzenie barwnych prototypów gipsowych, co okazuje się przydatne m.in. w architekturze i projektowaniu wnętrz, inżynierii, produkcji zabawek i pomocy edukacyjnych, ale również w medycynie. Drukowanie metodą proszkową części metalowych i przedmiotów gipsowych oczywiście nie wyczerpuje możliwości technologii szybkiego prototypowania. Obok tych innowacyjnych rozwiązań wciąż z powodzeniem funkcjonują starsze technologie, takie jak SLS i SLA.