Egyedi, gyors gyártás – 3D nyomtatás

Egyedi, gyors gyártás – 3D nyomtatás

Az egyedi, gyors gyártás iránti igény robbanásszerűen megnövekedett, a 3D nyomtatás egyre népszerűbbé válik a vállalkozók körében. Falk Györggyel, a VARINEX egyik tulajdonosával, Gábor Dénes-díjas mérnökkel a NEW technology magazin beszélt a piac aktuális helyzetéről.

A 3D nyomtatás nagyon népszerű lett az utóbbi időben, egyre több cég csatlakozott ehhez az iparághoz. Miben különböztök a többi szereplőtől?

Az elmúlt években a szektorban a hazai cégek sokat fejlődtek, ügyes kezdeményezések láttak napvilágot. Kellő alázattal válaszolva, abban különbözünk a többiektől, hogy sokkal több időnk volt tudást és tapasztalatot gyűjteni az elmúlt két évtizedben. Ügyfeleinknek örömmel segítünk függetlenül attól, hogy most ismerkednek a 3D nyomtatás világával, vagy egy széles spektrumú gyártástechnológiai optimalizáláshoz keresnek megoldást.

Abban van a legnagyobb gyakorlatunk, hogy a hagyományos gyártástechnológiák közé hatékonyan tudjuk beilleszteni a 3D nyomtatási eljárásokat. A VARINEX megoldásaiban a gyártás rendszerszintű megközelítése hozza a legnagyobb profitot, amelyben a 3D nyomtatás csak az egyik elem. Ebbe a folyamatba a segítségünkkel bármilyen tudásszinten be lehet csatlakozni, és azt látjuk, hogy minél előrébb tart valaki, annál nagyobb profitot tud a megoldásainkkal realizálni.

Jó érzéssel tölt el, hogy több olyan aktív ügyfelünk is van, akivel immár 20 éve dolgozunk együtt. Évtizedek óta tanítom is az additív technológiákat a BME kiváló kollégáival közösen, eddig több, mint 1000 diák fordult meg nálunk, a hazánkban egyedülálló ipari kapacitással rendelkező 3D nyomtatási gyárunkban.

3D nyomtatás - VARINEX Zrt.

Aktuális és nem kikerülhető kérdés a koronavírus hatása a 3D nyomtatás ágazatára. Eddig milyen következtetéseket vontatok le az eseményekből, milyen irányba mozdult el a 3D nyomtatás piaca?

Úgy látjuk, hogy a gyorsan előállított, egyedi igények szerint gyártott termékekre ugrásszerűen megnőtt a kereslet, ezért a 3D nyomtatás az egyik legmegfelelőbb megoldás a felmerülő kérdésekre. Ugyanakkor a megváltozott körülmények mindenkit új helyzet elé állítottak. A legtöbb ipari szereplő komoly kihívások elé néz, ezért a lehető legjobb döntéseket kell hozniuk fejlesztésük és termelésük optimalizálásában. Ebben a VARINEX most is megbízható partnerük lesz.

Még egy kérdés a koronavírusról. A VARINEX hogyan segít a bajbajutottakon ebben a nehéz helyzetben?

Voloncs Gyuri barátommal és cégtársammal az elmúlt közel 30 évben mindig igyekeztünk jó ügyeket támogatni lehetőségeinkhez mérten. Most is egyértelmű volt mindkettőnk számára, hogy segítenünk kell a koronavírus elleni harcban. Eddig közel 20 budapesti és vidéki kórházat és egészségügyi intézményt támogattunk 3D nyomtatott védőfelszerelésekkel.

Az egyik legfontosabb egy 3D nyomtatónál, hogy milyen anyagokkal képes dolgozni. Ti milyen gépekkel és milyen anyagokkal foglalkoztok?

A VARINEX a Stratasys ipari berendezéseivel foglalkozik. Évente több ezer modell nyomtatását vállaljuk szolgáltatásként és élvezzük a professzionális, ipari gépek innovációit. Ezek a berendezések évtizedes technológiai előnyben vannak, szabadalmakkal védett technológiával gyártanak és valóban műszaki alapanyagokat használnak az egyszerű ABS-től a speciális high-standard ULTEMTM alapanyagig. A gyártósori jig-ek 3D nyomtatására a rendkívül erős és kopásálló új poliamid Diran alapanyag ajánlott, és egyes fém alkatrészek helyettesítésére kiválóan alkalmas az általunk forgalmazott Stratasys FDM szénszálas technológia.

Tudjon meg többet az FDM szénszálas Carbon Fiber technológiáról itt: varinex.hu/stratasys/cf 

Forrás: Némethi Botond/NEW technology magazin

Kéz a kézben: additív gyártás és a digitális folyamat

Kéz a kézben: additív gyártás és a digitális folyamat

A gyártók folyamatosan új módszereket keresnek tervezési feladataik optimalizálására, valamint arra, hogy egyszerűbbé, rugalmasabbá és agilisebbé válva lépést tarthassanak az ügyfelek testreszabási igényeivel. Ez kiterjed az olyan gyártási eszközökbe és gépekbe való befektetésekre, amelyek a vállalatok igényeinek megfelelően lettek kialakítva, és hozzájárulnak a szélesebb körű stratégiai célok eléréséhez.

A haladó gondolkodású gyártók előzetesen felkészülnek erre a trendre, és nyitnak a fejlődő technológiák felé – az egyik legfontosabb testreszabási lehetőséget pedig az additív gyártás és a digitális folyamat kombinálása jelenti.

A 3D nyomtatásnak is nevezett additív gyártás a fizikai tárgyak rétegenként történő előállítását jelenti. Az új alkatrészek és termékek létrehozása hagyományosan időigényes és költséges folyamat, a gyártórendszerek (gyártó- és szerelősorok) újra konfigurálásának szükségessége miatt. Az üzembehelyezési és átállási időhöz kapcsolódó költség pénzügyi hátrányt jelent, különösen az egyedi termékek esetében. Mindez nem fordulhat elő a testre szabott termékek mai, gyors ütemben fejlődő világában – az additív gyártás megoldást kínál erre a problémára.

A legelterjedtebb additív gyártási technológiák közül az FDM és a PolyJet gyártási technológia alkalmas alkatrészek, prototípusok gyors és költséghatékony előállítására. A PolyJet technológia a részletgazdagságáról ismert, az FDM technológia a tartós, végfelhasználásra kész alkatrészek gyártására helyezi a hangsúlyt. Ha az alkatrész esetében kulcsfontosságú a mechanikai szilárdság és tartósság, az FDM a legjobb választás.

Honnan tudhatja, hogy alkatrészeihez Önnek melyik a megfelelő technológia? >>> Tudjon meg mindent a PolyJet és az FDM technológiáról!  

A digitális folyamat kulcsfontosságú az additív gyártás ütemezése szempontjából

Az additív gyártás lehetővé teszi az új prototípusok, alkatrészek és termékek gyors előállítását, a gyártóberendezések nagy léptékű átállítása nélkül. A költségmegtakarítás jelentős lehet még az egyedi termékek esetében is – gondoljunk például egy gép meghibásodására, amikor egy helyszíni 3D nyomtatóval legyártható egy pótalkatrész. A bennük rejlő potenciál teljes kihasználásához érdemes összekapcsolni az additív gyártást és a digitális folyamatot. A fenti példában az IoT (dolgok internete) és az elemzés révén előzetesen felkészülhetünk a berendezés karbantartására, és proaktív intézkedéseket tehetünk. Ha a digitális raktárkészletből a szükséges pótalkatrész virtuális modelljét betápláljuk a 3D nyomtatóba, rövid idő alatt legyárthatjuk a cserealkatrészt, és elkerülhetjük a költséges leállásokat.

Az IoT kulcsfontosságú teljesítményadatokkal is képes szolgálni, amelyekkel zárt hurkú visszacsatolás hozható létre a terméktervezők számára. A valós termékhasználati adatokat a következő termékváltozatot elkészíteni szándékozó tervezők elérhetik a digitális folyamaton keresztül.

A generatív tervezés és a digitális folyamat

A mesterséges intelligencia (MI) átalakítja az iparágakat, a vállalatokat, és az azokban megjelenő szerepköröket is. A terméktervezési és mérnöki szerepkörökben dolgozókat MI-alapú generatív tervezőeszközökkel látják el, hogy kisebb tömegű, hatékonyabb jövőbeli termékváltozatokat hozhassanak létre.

Melyek az additív gyártásra való tervezés technikái?

Az alkalmazandó tervezési technika/technikák kiválasztásakor nagyon fontos átgondolni, hogy hogyan fogják használni az alkatrészt és milyen szerepet fog betölteni. A topológiaoptimalizálás és a generatív tervezés valójában gyakran kapcsolatban áll egymással. A generatív tervezés végső célja egy olyan terv megalkotása, amely jobban, gyorsabban és tömegcsökkentés mellett képes megfelelni a teljesítménykövetelményeknek, számítási módszerek és a meglévő erőforrások használatával. A topológiaoptimalizálás nem más, mint egy bevált generatív tervezési módszer, amely az anyageloszlás optimalizálására fókuszál, megbízható numerikus módszerek használatával. A topológiaoptimalizálással kapott optimalizált alakokat sok esetben nem lehet hagyományos eljárásokkal legyártani.

>>> Ismerje meg az alkotás jövőjét jelentő generatív tervezési technológiát magyar nyelvű összefoglaló kiadványunkból!

Minden gyártási folyamatnak megvan a maga tervezési technikája: a gépi megmunkálásra váró darabokat máshogyan tervezzük, mint a 3D nyomtatással előállított elemeket. Az additív gyártás egyedi tervezési szabályokkal és eszközökkel dolgozik, amelyekkel optimalizált, 3D nyomtatásra kész terveket lehet létrehozni. Ezeket a tervezési megoldásokat azzal a céllal fejlesztettek ki, hogy a lehető legnagyobb mértékben optimalizálja az alkatrész költségét, megbízhatóságát és más, a termék életciklusára vonatkozó szempontokat.

Az additív gyártás rétegenkénti anyagnyomtatással kelti életre ezeket az innovatív, generatív terveket. Az ilyen optimalizált terméktervekkel jelentősen csökkenthető a hulladéktermelés, a felhasznált anyagok mennyisége és a termékek tömege, ami nagy jelentőséggel bír a termékelőállítási költségeire és a gyakorlati teljesítményre nézve.

Az additív gyártás és a generatív tervezés kombinálásával a prototípuskészítés általános költségei is jelentősen csökkenthetők. Helyszíni 3D nyomtató használatával a terméktervezők gyorsan legyárthatnak egy-egy generatív tervezéssel optimalizált prototípust. A gyors prototípuskészítés hatással van a folyamat későbbi lépéseire is. Lehetővé teszi, hogy a gyártók minden korábbinál gyorsabban piacra vihessék a termékeiket, és megfelelhessenek az egyre rövidülő átfutási idők követelményeinek.

A gyártóknak additív gyártási stratégiára lesz szükségük, hogy lépést tarthassanak a tömeges testreszabási trendekkel és a versenyhelyzet kihívásaival. A digitális tervezési folyamattal kombinált additív gyártás lehetőséget biztosít az innovatív technológiák elterjedésére, és képes megkönnyíteni a különféle szerepkörök együttműködését. Az additív gyártás fizikai tekintetben forradalmasítja a gyártósorokat, míg a digitális folyamat képes lesz az összes műveletre vonatkozóan kiterjeszteni annak széleskörű hatását.

Amennyiben a fentiekkel kapcsolatban kérdései lennének, keresse kollégáinkat!

Fehér Zoltán                                                                 Sebők Róbert                                 
3D nyomtatás üzletág igazgató                               CAD üzletág igazgató
és értékesítési vezető                                                 +36 30 977 1824
+36 30 241 7813                                                          sebok@varinex.hu
feher@varinex.hu


FDM és PolyJet technológia a 3D nyomtatás úttörőitől

Az FDM technológiát feltaláló család tagjának lenni azt jelenti, hogy a Stratasys kutatás-fejlesztés iránti erős elkötelezettség támogat minket. A VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletága több, mint 20 éves tapasztalattal rendelkezik a 3D nyomtatás szolgáltatás, vagyis a bérnyomtatás területén. Az FDM és a PolyJet technológiákat napi szinten használó mérnök kollégák a legmagasabb színvonalon tudják teljesíteni az ügyfelek megrendeléseit. Az évi több tízezer különféle alkatrész bérnyomtatása során szerzett tapasztalat biztosítja az FDM és a PolyJet technológia közötti megfelelő választást az adott alkalmazási területen.

Projektindítás előtt lépjen kapcsolatba a szakértő mérnök kollégákkal a 3dp@varinex.hu email címen!

Az FDM és a PolyJet: a professzionális 3D nyomtatási technológiák

Az FDM és a PolyJet: a professzionális 3D nyomtatási technológiák

Választások és döntések. Az életben folyamatosan azt tapasztaljuk, hogy választanunk kell a lehetséges megoldások között. Nincs ez másképp a 3D nyomtatás világában sem. Mind a Fused Deposition Modeling (FDM) és PolyJet technológia is rendelkezik egyedi jellemzőkkel és különleges előnyökkel.

Honnan tudhatja, hogy alkatrészeihez Önnek melyik a megfelelő technológia? A lehetőségek jobb megértéséhez fontos ismerni a folyamatok menetét.

Az FDM hőre lágyuló polimer alapanyagot használ, amelyet a gép megolvaszt, és az olvadékot folyamatosan, precízen helyezi el, ezt nevezzük extrudálásnak. Az extrudálás után az anyag azonnal megszilárdul.

A PolyJet-folyamat hasonlít a hagyományos tintasugaras nyomtatáshoz, csak nem egyrétegben helyezi el a „cseppeket”, hanem rétegenként egymás fölé. Az elhelyezett cseppek egy különleges polimer anyagból vannak, melyek UV fény hatására megszilárdulnak. Ezeket hívjuk fotopolimereknek. Miután létrejön egy réteg, a gép további rétegeket hoz létre és addig ismétli a folyamatot, amíg az alkatrész el nem készül.

Az FDM és PolyJet gyártástechnológia során feldolgozott alapanyagok eltérők, így az elkészült termékek tulajdonságai is különbözőek lesznek.  Íme néhány dolog, amit érdemes megfontolni a megfelelő technológia kiválasztásakor:

Alkalmazási terület – mire fogják használni az alkatrészt?

A PolyJet technológiával élethű, színes alkatrészeket lehet létrehozni, ezért nagyszerű választás koncepciómodellekhez.

Míg a PolyJet a részletgazdagságáról ismert, az FDM a tartós, végfelhasználásra kész alkatrészek gyártására helyezi a hangsúlyt. Ha az alkatrész esetében kulcsfontosságú a mechanikai szilárdság és tartósság, az FDM a legjobb választás.

Alapanyag

Ha az alkatrésznél különösen fontos a részletgazdagság, akkor PolyJet technológiát érdemes választani. Segítségével akár a legbonyolultabb színes textúrák is elkészíthetők. Különböző anyagtulajdonságú elemekre van szükség egy elemen belül?  A PolyJet technológiának köszönhetően különféle rugalmasságú alkatrészek nyomtatására is lehetőség van, a gumiszerű alkatrészektől egészen a kemény műanyagokig.

Fused Deposition Modeling (FDM) technológia esetén széleskörű a felhasználható alapanyagok választéka. Az elkészült termék robosztus, és ellenáll a szélsőséges körülményeknek és vegyi anyagoknak is.

Felületi minőség – mennyire fontos az elkészült darabok felületi minősége?

Általában a felhasználás módja határozza meg. A koncepciómodellek és néhány prototípus esetén alapvető fontosságú lehet a felületkezelés és az esztétika. A Varinex Zrt. munkatársai 20 év tapasztalata alapján mindig az optimális megoldást fogják az ügyfeleknek javasolni!

Bár az FDM nem biztosít olyan részletgazdagságot, mint a PolyJet, ezzel a technológiával is létre lehet hozni komplex geometriájú alkatrészeket és bonyolult részegységeket. Az FDM-folyamattal létrehozott alkatrészeken a rétegek ugyan láthatók, de ezek nem befolyásolják az alkatrész szilárdságát és funkcióit.

Alkatrészméret

A technológia kiválasztásakor az alkatrész méretét is figyelembe kell venni. A PolyJet és az FDM hasonló maximális munkateret kínálnak: a PolyJet-alkatrészek maximális mérete 998 x 797 x 497 mm, az FDM-alkatrészek maximális mérete pedig 914 x 609 x 914 mm lehet.

Az FDM technológiával tetszőleges méretű alkatrészeket is létre lehet hozni. Ha az alkatrész mérete meghaladja a fenti megadottat, az alkatrészt fel lehet darabolni, és az egyes darabokat külön is el lehet készíteni. Ezeket később össze lehet illeszteni, az elkészült termék olyan szilárdságú és működésű lesz, mintha egyetlen alkatrész lenne.

Mindkét technológiának megvannak az előnyei. Végső soron az alkatrész felhasználási módja fogja meghatározni az alkalmazható 3D nyomtatási eljárást. Ha nagy felbontású, rendkívül finom alkatrészekre van szüksége, a PolyJet remek választás. Ha pedig a tartósság és a termék szélsőséges körülmények közötti működése fontos, érdemes az FDM-et előnyben részesíteni!

5 érv a Stratasys PolyJet technológiája mellett a prototípus gyártásban – Töltse le magyar nyelvű ismertetőnket, amelyből megtudhatja, hogy miért érdemes a PolyJet 3D nyomtatási technológiát választani a prototípus-készítéshez?

Tervezési szempontok FDM-nyomtatáshoz – Töltse le tervezési útmutatónkat, amelyből megismerheti az FDM technológiai eljárásra vonatkozó tervezési szempontokat!


FDM és PolyJet technológia a 3D nyomtatás úttörőitől

Az FDM technológiát feltaláló család tagjának lenni azt jelenti, hogy a Stratasys kutatás-fejlesztés iránti erős elkötelezettség támogat minket. A VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletága több, mint 20 éves tapasztalattal rendelkezik a 3D nyomtatás szolgáltatás, vagyis a bérnyomtatás területén. Az FDM és a PolyJet technológiákat napi szinten használó mérnök kollégák a legmagasabb színvonalon tudják teljesíteni az ügyfelek megrendeléseit. Az évi több tízezer különféle alkatrész bérnyomtatása során szerzett tapasztalat biztosítja az FDM és a PolyJet technológia közötti megfelelő választást az adott alkalmazási területen.

Projektindítás előtt lépjen kapcsolatba a szakértő mérnök kollégákkal a 3dp@varinex.hu email címen!

7 kérdés 3D nyomtatás előtt

7 kérdés 3D nyomtatás előtt – technológia és az alapanyag kiválasztása

Manapság számtalan, különféle 3D nyomtatási technológia és alapanyag közül választhat, és az eljárások száma idővel csak nőni fog. Fémnyomtatás, műanyag alapanyagból dolgozó lézerszinterezés, FDM és PolyJet technológia – és a lista folyamatosan bővül, az ipar által elfogadott eljárások sorában.

A dinamikusan változó additív gyártási piacon gyakran nehéz eligazodni, különösen akkor, ha még csak most ismerkedik a technológiával. A Stratasys-magyarországi partnerénél, a VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletágnál a projekt- és alkalmazásmérnökein felmérik az Ön valós igényeit, hogy a leghatékonyabb technológiát és alapanyagot használhassa egy adott feladat megoldásához.

Számos ígéret és valótlan információ található az interneten, különféle 3D nyomtatási megoldások kapcsán, de fontos, hogy egy stabil és egy több, mint két évtizede a 3D nyomtatással foglalkozó magyarországi vállalattól kapjon segítséget, hogy eligazodjon ezen információ között.

Összeállítottunk egy listát, hogy segítsünk Önnek kiválasztani a megfelelő technológiákat és alapanyagokat:

Alkalmazás – Mi a termék, alkatrész felhasználási célja? Előfordulhat, hogy kisebb mennyiségben komplex terméket, alkatrészt kell gyártania, amihez erős anyagok, méretpontosság és ismételhetőség szükséges. A fogyóeszköznek tekinthető, precíziós öntéshez használt minták egyszer használatosak, és a felhasználás során ki kell égetni őket az öntőszerszámból.

Funkció – Mire szolgál az alkatrész? Lehet, hogy a koncepció jóváhagyására szolgál, így csak megjelenésében kell hasonlítania a végleges termékhez, alkatrészhez. Amennyiben funkcionális alkatrész elkészítése a cél, amely mechanikailag ellenálló, magasabb minőségű elvárásoknak is megfelelő alapanyagból és magasabb technológiai színvonalat kínáló berendezéssel kell gyártanunk.

A Stratasys technológiáival az ismétlési pontosság, a magasabb minőségi elvárásoknak megfelelő alapanyagok is rendelkezésre állnak.

Stabilitás – Hol használják majd az alkatrészt? Ha például magas hőmérsékleten is meg kell őriznie a teherbírását, illetve alakját, a Stratasys mérnöki és magas minőségi elvárásoknak megfelelő alapanyagaiból tudunk megoldást kínálni Önnek.

Kültéri használatra is alkalmasnak kell lennie? Ebben az esetben UV-álló alapanyagra lesz szüksége. ESD vagyis vezetőképes alapanyagra van szüksége? Az ABS-ESD7 alapanyagunkat tudjuk ajánlani.  Érintkezni fog az alkatrész az emberi testtel? Akkor biokompatibilis alapanyagot kell hozzá használni. ABS M30-i és a PC ISO alapanyagok jelentik a megoldást.

Tartósság – Mi az alkatrész elvárt élettartama? Fontos figyelembe venni a gyártási ciklusok számát és az alkalmazás időtartamát is. Például az öntőformák vagy a gyártószerszámok ciklusok százainak és hosszan tartó súrlódásnak vannak kitéve, de a prototípus-készítéshez alig egy hétig kell kitartaniuk. Néhány 3D nyomtatáshoz használt anyag csak nagyon rövid ideig működik kifogástalanul, addig a Stratasys által kínált alapanyagok akár évekig is képesek megőrizni mechanikai tulajdonságaikat.

Esztétika – Milyen legyen az alkatrész megjelenése és tapintása? A PolyJet technológiával azonnal sima felületű, utómunkát nem igénylő alkatrészek állíthatók elő, de ezek nem minden alkalmazásra megfelelőek. A hőre lágyuló műanyagok és műanyagporok feldolgozási folyamataival, például a lézerszinterezéssel (LS) és a Fused Deposition Modelinggel (FDM), erősebb és tartósabb alkatrészek készíthetők, de ezek a felhasználó elvárásai alapján további felületkezelésre szorulhatnak. A Stratasys által kínált porfólióban minden ügyfelünk számára megtaláljuk az ideális megoldást.

Gazdaságosság – Mekkora a költségvetés és mennyi idő áll rendelkezésre? Ha előre meghatározott költségvetéssel dolgozik, és egy bizonyos alkatrészből X mennyiségre van szüksége, a döntéshozatalnál az ár nagyobb súllyal esik latba, mint az érték. A gyorsaság és a minőség eddig fordítottan arányos volt egymással – a gyártás gyorsítása a minőség romlásához vezetett.  A Stratasys megoldásaival a bevezetési idő és a költségek csökkentése lehetséges anélkül, hogy lemondanánk a legkiválóbb minőségről.

Prioritások – Mi a legfontosabb tényező a döntéshozatalban? Gondolja át az elsődleges célkitűzést és a végső projektcélokat és ez alapján kell kiválasztani a 3D nyomtatási technológiák és alapanyagok körét.

Az alkalmazásának megfelelő additív gyártási technológia és anyag kiválasztása kulcsfontosságú az alkatrész teljesítménye és az eredmények szempontjából. Rendkívül fontos, hogy ismerje az egyes technológiák és alapanyagok előnyeit.


5 érv a Stratasys PolyJet technológiája mellett a prototípus gyártásban – Töltse le magyar nyelvű ismertetőnket, amelyből megtudhatja, hogy miért érdemes a PolyJet 3D nyomtatási technológiát választani a prototípus-készítéshez?
Tervezési szempontok FDM-nyomtatáshoz – Töltse le tervezési útmutatónkat, amelyből megismerheti az FDM technológiai eljárásra vonatkozó tervezési szempontokat!

A VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletága 20 éve szolgáltat 3D nyomtatást és kínál profitorientált megközelítést. Projektindítás előtt lépjen kapcsolatba szakértő mérnök kollégánkkal a 3dp@varinex.hu email címen.

VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletág feliratkozás hírlevélre
Szuperautó 3d nyomtatási technológiával

Szuperautó 3D nyomtatási technológiával

Szuperautó 3D nyomtatási technológiával – a gyors, hatékony, ipari szintű additív gyártás áttörést hozott

A Briggs Automotive Company a Stratasys FDM 3D nyomtatási technológiáját használja egy légbeszívó prototípusának elkészítéséhez.

A Briggs Automotive Company (BAC) a Stratasys FDM technológiájával gyártotta le a légbeszívó rendszer működő prototípusát.

A Briggs Automotive Company (BAC) a Stratasys Fused Deposition Modeling (FDM) technológiájával gyártotta le a légbeszívó rendszer működő prototípusát a Mono R szuperautóhoz.

A 3D nyomtatással a BAC-nek sikerült a két hetes munkafolyamatot mindössze néhány órásra rövidítenie, így hamarabb be tudta szerelni a légszűrőházat, és megkezdhette annak ellenőrzését, hogy a terv a közutakon is működőképesnek bizonyul-e.

A BAC Mono R nagyjából 270 km/h-s végsebességre képes, teljesítménye meghaladja a 340 féklóerőt (bhp), tömegarányos teljesítménye pedig eléri a 612 féklóerőt tonnánként. Azáltal, hogy több oxigént képes eljuttatni az égéstérbe, az autó légszűrőháza kulcsfontosságú szerepet játszik abban, hogy az autó ilyen sebesség és teljesítmény elérésére lehet képes. Működés közben az alkatrész jellemzően 100 °C feletti hőmérsékletnek van kitéve, ezért a végterméknek teljes egészében szénszálas anyagból kell készülnie.

3D nyomtatással készült működőképes légbeszívó tesztelése a Mono R szuperautóval a közúti teljesítmény javítása érdekében
3D nyomtatással készült működőképes légbeszívó tesztelése a Mono R szuperautóval a közúti teljesítmény javítása érdekében.

A BAC csapata a Stratasys F900 Production 3D nyomtatóval kinyomtatta a légszűrőház prototípusát a cég szénszálakkal erősített, hőre lágyuló Nylon 12CF alapanyagából, amely akár 140 °C-os hőmérsékletnek is képes ellenállni. Ezzel a megoldással a vállalat mindössze néhány napon belül el tudta végezni a teljesítményteszteket, és biztos lehetett benne, hogy ha szükséges, még a hét vége előtt egy újabb változatot is össze tud állítani. A hagyományos prototípus-készítési módszerek alkalmazása esetén az esetleges tervmódosítások további két hetes várakozást eredményeztek volna.

„A gyors, hatékony, ipari szintű additív gyártás áttörést hozott a fejlesztési folyamatban – állapította meg Ian Briggs, a BAC tervezési igazgatója. – 3D nyomtatással órák alatt elkészült a légszűrőház pontos prototípusa, amelyet azonnal beépíthettünk az autóba, és megkezdhettük a tesztelést. Így sokkal hamarabb el tudtunk jutni a fejlesztéstől a gyártásig. A prototípus teljesítménye nagyon közel állt az öntőformában készült, szénszállal megerősített műanyagéhoz, és könnyen megállta a helyét a tesztpályán. Ez csak a kezdet volt a BAC csapata számára. A tervezői csapat a jövőben is szeretne élni az additív gyártás előnyeivel, hogy újabb és újabb korlátokat törhessünk át.”

Forrás: Todd Jones / Stratasys blog

A cikk a techmonitor.hu oldalán jelent meg.

Egy 3D nyomtató, ami termelésre és gyártásra is kész?

Termelésre kész? Több, mint egy divatos hívószó!

Sokan rajongunk a 3D nyomtatásért, de sokszor nehéz eldönteni, hogy ezzel a 30 éve töretlenül fejlődő és változó technológiával kapcsolatban melyek a valós, és melyek a túlzó állítások. Manapság leggyakrabban a „termelésre kész” hívószóval találkozhatunk. De mit is jelent ez valójában?

A 3D nyomtatási technológiát már három évtizede használják prototípusok készítésére. De a 30-ból jó 20 év során a korai alkalmazók – elsősorban a járműiparban – hogy eleget tehessenek a gyártási igényeknek, egyre nagyobb elvárásokat támasztottak egyes 3D nyomtatási technológiákkal szemben.

A „gyártásra készség” népszerűségét alapvetően két tényező motiválhatja. Az első a befektetés. Számos, komoly háttérrel rendelkező vállalat lép be az iparágba azért, hogy a gyártási igények kielégítése érdekében egy új technológiát vagy egy már meglévő technológia egy új változatát hozza létre. A másik tényező a technológiai érettség. A Stratasys azon dolgozik, hogy finomítsa a gyártásban érdekelt felhasználóknak kínált technológiát. A repülőgépbelsők kialakításához készült F900mc Aircraft Interiors Solution (AIS) megoldás formájában az iparág egyedülálló ismétlési pontossággal és megbízhatósággal rendelkező additív gyártási eljárása jött létre.

De hogyan teljesít a Stratasys technológia más iparági szereplők „gyártásra kész” technológiáihoz képest? 

Az elmúlt hónapban a 3Dprint.com egy ötrészes sorozatot tett közzé, amely pontosan ezt a kérdést vizsgálja. A sorozat címe „Az additív gyártási eljárások változékonysága” (Variability of Additive Manufacturing Processes), a szerző Todd Grimm.  A sorozat hat technológiát hasonlít össze, köztük a Stratasys F900mc AIS FDM-technológiát, valamint az MJF, az SLA, az SLS és a CLIP technológiát, továbbá egy márkafüggetlen FFF-folyamatot – a fő mérce a megismételhetőség volt. A mechanikus tulajdonságokat, a geometriai pontosságot és a precizitást (megismételhetőséget) statisztikai módszerekkel értékelték, szemben a korábbi, más és más eredményekkel végződő tanulmányokkal. A tesztelést függetlenül, robusztus és következetes módszertannal hajtották végre.

Ami a mechanikai tulajdonságokat illeti, az FDM, az MJF és az SLA is meglehetősen jól teljesített: a szakítószilárdság és a rugalmassági modulus variációs együtthatói (CoV) az 1–4%-os tartományon belül voltak.  Az SLS, a CLIP és a márkafüggetlen FFF már nem teljesített ilyen jól. Különösen a márkafüggetlen FFF z tengelyi rugalmassági modulusának CoV-értéke volt elképesztő (54%-os), a tulajdonságok ebben az esetben tehát gyakorlatilag kiszámíthatatlanok.  A Stratasys FDM technológiájának 1,8%-os szórásértékével összehasonlítva egyértelmű, hogy nem minden FDM/FFF, extrudálással működő gyártási technológia tekinthető egyenlőnek a felhasználók szempontjából.

Ami a méreteket illeti, számos kis és nagy léptékű mérést végeztek annak érdekében, hogy a pozitív és negatív alaksajátosságokat jellemezhessék. A CLIP technológia az általa kínált alacsony nyomtatási volumen miatt sajnos nem került be a tanulmány ezen részébe. A márkafüggetlen FFF technológiával készült vizsgálati alkatrészeket a deformálódások csökkentése érdekében a nyomtatás után fel is kellett melegíteni, így azonban egyes méréseket nem lehetett elvégezni.

Az adatokból jól látható, hogy a különböző technológiák különböző szempontokból teljesítettek jól. Érdekes módon az SLS és a márkafüggetlen FFF technológia remek alaksajátosság-pontosságot biztosít, a nagymértékű szórás azonban azt mutatja, hogy ezek a technológiák pontosak ugyan, de nem precízek. Ezzel szemben az SLA rendkívül magas precizitást és konzisztens eredményeket biztosít, az alaksajátosságok azonban viszonylag pontatlanok. Grimm ezt következőképp összegezte: „Az MJF-nél egyszerre hiányzott a pontosság és a precizitás. A pontosság és a precizitás legjobb kombinációját pedig az FDM biztosította.”

A 3D nyomtatás rengeteget fejlődött az idők során. Bár a technológiák mindegyike továbbra is a „sorozatgyártási képesség” elérésére törekszik, az újdonságok és a régóta megbízhatóan teljesítők közötti különbségek egyértelműek, hiszen a Stratasys évről évre az ügyfelekkel szorosan együttműködve fejleszti termékeit. Ez nehéz és időigényes munka, de „a tanulmány bemutatta, hogy a mechanikai tulajdonságok és a geometriai méretek szórása terén az FDM technológia jár az élen a gyártásra készségért folytatott versenyben.”

Ebben az esetben nem csupán egy múló divatról van szó. Felkészült a „gyártásra kész” technológiákra és a következő lépésre?

Ismerje meg és töltse le a Stratasys megbízásából készült, angol nyelvű „Az additív gyártási eljárások változékonysága” című tanulmányt!

Forrás: Bartt Stoltman / Stratasys blog


A VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletága 20 éve szolgáltat 3D nyomtatást és kínál profitorientált megközelítést. Projektindítás előtt lépjen kapcsolatba szakértő mérnök kollégánkkal a 3dp@varinex.hu email címen.

VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletág feliratkozás hírlevélre

Alkatrészek igény szerint – FDM technológia

Mi az az FDM technológia?

Az FDM eljárás a 3D nyomtatással történő gyártás tervezési szabadságát kínálja, emellett felgyorsítja a fejlesztési és gyártási folyamatokat. Lehetővé teszi a nagy szilárdságú, hőre lágyuló műanyagok felhasználását már a prototípusok készítésénél is.

Olyan nagy szilárdságú, mérnöki felhasználású alapanyagokat is alkalmazhat, mint a polikarbonát és az ULTEM™ 9085 hőre lágyuló műanyagok.

Az FDM technológiával hőálló és vegyi anyagoknak ellenálló, kiemelkedő szilárdság–tömeg aránnyal rendelkező alkatrészek és működőképes prototípusok is készíthetők.

Hogyan működik az FDM technológia?

A Fused Deposition Modeling (FDM) az egyik legszélesebb körben alkalmazott 3D nyomtatási eljárás napjainkban, amelynek során megolvasztott műanyagot oszlatnak szét a nyomtatási felületen vékony rétegekben. Az FFF (Fused Filament Fabrication) néven is ismert 3D nyomtatási eljárás azonos alapokon nyugszik, mint az FDM eljárás, azonban az FDM technológia a magas hőmérsékletű, zárt munkatér és a több, mint 30 éves fejlesztési munka eredményeként olyan nagyteljesítményű műanyagok nyomtatására is alkalmas, amelyre az FFF technológia nem.

Az FDM gyártási technológiát széles körben használják a repülőgépiparban, a közlekedési iparágban és különböző ipari alkalmazásokban.

Tudjon meg többet az FDM technológia működéséről!

Töltse le tervezési útmutatónkat, amelyből megismerheti az FDM technológiai eljárásra vonatkozó tervezési szempontokat!

Az FDM technológia lehetővé teszi olyan mérnöki felhasználású, hőre lágyuló műanyagok használatát, amelyek nehéz körülmények között, kemény teszteken és nagy igénybevételt jelentő alkalmazási területeken is megállják a helyüket.

Az FDM technológiával a kizárólag 3D nyomtatással előállítható geometriák gyártásához az iparból már jól ismert, nagy szilárdságú, stabil műanyagokat használhatja.

Az FDM leggyakoribb alkalmazási területei

Az FDM segítségével a vállalatok még több lehetőségre mondhatnak igent az alacsony darabszámú, egyedi gyártási alkatrészek előállítása terén.

Gyártási alkatrészek
Működőképes prototípusok

További információ az FDM technológia alkalmazási területeiről >>>

A mérnöki felhasználású, hőre lágyuló műanyagok és az FDM

Számos iparág-specifikus hőre lágyuló műanyag közül választhat, ha speciális tulajdonságok elérése a cél. A nehézgépiparban és a közlekedési ágazatban a PC-ABS-t használják kiváló szilárdsága miatt, a repülőgépipari mérnökök pedig az ULTEM™ 9085 és az ULTEM™ 1010 műanyagokat részesítik előnyben az FST-minősítésük és az FAA 25.853-as számú szabványának való megfelelőségük miatt.

Egyes anyagok biokompatibilitásuknak és MRI-készülékekben való használhatóságuknak köszönhetően egészségügyi alkalmazásokra is ideálisak.


Elérhető alapanyagok

Alkatrészek 3D nyomtatása ABS, ULTEM, polikarbonát, polyamid és más anyagokkal. Kérjen árajánlatot vagy kollégáink segítségét, ha további kérdései vannak az alkatrész FDM technológiával történő gyártásával kapcsolatban.



FDM technológia a 3D nyomtatás úttörőitől

Az FDM technológiát feltaláló család tagjának lenni azt jelenti, hogy a Stratasys kutatás-fejlesztés iránti erős elkötelezettsége támogat minket. A Stratasys csapata folyamatosan kutatja az új alkalmazási területeket és lehetőségeket.

A VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletága több évtizedes 3D nyomtatási tapasztalattal rendelkezik, és tudja, hogyan használható az FDM technológia az adott alkalmazási területen. Projektindítás előtt lépjen kapcsolatba szakértő mérnök kollégánkkal.

Kérdése van az FDM technológiával kapcsolatban? Szívesen válaszolunk.

VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletág feliratkozás hírlevélre

Témához kapcsolódó korábbi cikkeink:

Ismerje meg a STRATASYS mérnöki FDM alapanyagait: Polikarbonát, PC-ABS, Nylon >>>

Ismerje meg a STRATASYS sztenderd FDM alapanyagait: ABS, ASA és PLA >>>

Jobb végeredmény elasztomer 3D nyomtatással >>>

A 3D nyomtatás nem csodamódszer, de óriási előnyei vannak

A 3D nyomtatás nem csodamódszer, de óriási előnyei vannak

Falk György stratégiai igazgató

Legyen az az autó- vagy repülőgépipar, az oktatás vagy egészségügy, a 3D nyomtatás rohamos léptekkel hódítja meg ezeket a felhasználási területeket. Precíziós prototípusok, kommunikációs modellek, egyedi tömeggyártott alkatrészek, szerszámok hirtelen házon belül is előállíthatóvá válnak. Ez a technológia átírja a terméktervezés, a gyártástechnológia, a tesztelés eljárásait. Itt az alapanyagok már eleve tanúsítvánnyal rendelkező “nyersanyagai” az elkészítendő alkatrésznek.

A budapesti központú VARINEX Informatikai Zrt. élen jár az újító technológiával történő gyártásban és prototípus-szolgáltatásban. Többfajta eljárással dolgozó gépeik akár a legegyszerűbb kommunikációs (bemutató) modell, akár a legbonyolultabb geometriájú fém alkatrészt is képesek legyártani. A VARINEX által használt berendezések nem asztali nyomtatók. Sőt! Az egyik legnagyobb gyártó, az EOS 3D nyomtató gyártó vállalat P110-es lézer szinterező gépállomása egy egész szobát igényel, és a Stratasys műanyag szálas (FDM-technológiájú) gépei is masszív, embermagasságú darabok.

Világszínvonal a budapesti telephelyen

A 3D nyomtatás körül sok a médiazaj, ami az ipari szereplők számára vegyes hatást ér el. Mert hiába tud mindenki a technológiáról, a legtöbben az asztali megoldásokat azonosítják vele – mondja Falk György stratégiai igazgató, többször is hangsúlyozva, hogy aki ipari felhasználásra keres additív technológiai megoldást, annak csakis az ipari 3D nyomtatók jöhetnek szóba.

 Stratasys FDM gyártóberendezések
Stratasys FDM gyártóberendezések

A VARINEX-nél háromfajta eljárással dolgoznak. FDM-technológiájú gépből három dolgozik az üzemben, a hőre lágyuló műanyagos eljárással főként működőképes prototípusokat, koncepciómodelleket gyártanak. A PolyJet 3D nyomtatási technológia egy, a Stratasys által szabadalmaztatott additív gyártási módszer. Öt ilyen, 0,1 mm-es pontosságú gép dolgozik a VARINEX telephelyén. A szelektív lézer szinterezés (SLS) során pedig lézer olvasztja össze a poliamid vagy fém szemcséket, és ebből épül fel az adott modell.

Tanácsadás és ismeretátadás

A VARINEX az ipari gépekkel szolgáltat és forgalmazza is azokat, valamint nagy súlyt fektet a tanácsadásra. A modell jól működik, hiszen a termék helyben történő legyártásával az ügyfél meg is ismerkedik a technológiával, és ha állandó igénye lép fel a 3D gyártásra, akkor nagy valószínűséggel gépet is vásárolni fog. A vállalat fontosnak tartja, hogy az ügyfelek saját use case-eiken keresztül próbálják ki az ipari 3D nyomtatás tudását, mert így lehet a legjobban megismerkedni a szolgáltatásokkal, a technológiában rejlő lehetőségekkel. 

A kommunikációs (bemutató) modell házon belül is előállítható

Nem visszük be az erdőbe az ügyfelet, mindig tisztázzuk, hogy vannak olyan alkatrészek, amelyeket nem lehet 3D nyomtatással létrehozni. A 3D nyomtatás nem csodamódszer, de óriási előnyei vannak. Nincs előgyártmány, nincs marópálya-generálás, mint a CNC-gépek esetében. Gépeinkbe akár 72 órányi munkát lehet feltölteni, és azok gyakorlatilag felügyelet nélkül elvégzik a munkát – mondja a szakember.

Nem csodamódszer

A 3D-nyomtatás sok előnyének egyike a hihetetlenül gyors és rugalmas gyártás. Vannak alkatrészek, amelyek pár másodperc alatt készen vannak. Az igazgató szerint az ügyfelek nagyra értékelik az őszinteségüket: valóban vannak esetek, hogy vissza kell utasítani egy munkát, mert a 3D-eljárás sem lehet válasz mindenre.

Soha nem voltam annyira elvetemült, hogy azt mondjam, a 3D nyomtatás mindent ki tud váltani. Az ipari, professzionális 3D nyomtatásnak is vannak határai: a műanyagnál 0,1 milliméter, a fém esetében 0,05 milliméter. Ha valakinek ennél pontosabb alkatrész kell, azt utólag fel kell fúrni vagy csiszolni – magyarázza.

 SLS/PA alkatrészek, amelyeknek gyártási ideje 4 másodperc/darab
SLS/PA alkatrészek, amelyeknek gyártási ideje 4 másodperc/darab

Referenciák a McLarentől

A VARINEX számára nagyon jó marketingértékkel bír, hogy anyacégük, a Stratasys a McLaren Forma-1-es autójához gyárt alkatrészeket 3D technológiával. Így készült a hidraulikavezetéket tartó konzol, a rugalmas rádiókábelkorbács-tartó, a szénszálas kompozit fékhűtő csövek és a hátsó szárnyvéglap. A VARINEX következetesen vallja, hogy ipari prototípusgyártás, egyedi tömeggyártás csak a csúcstechnológiájú ipari 3D nyomtatókkal lehetséges, mert csak ezek a berendezések képesek nyújtani az autóipar által megkívánt minőséget. Itt az első, az ötvenedik, és az ötezredik alkatrésznek is azonosnak kell lennie a prototípussal. Ezt a műanyag szálhúzásos asztali nyomtatógép nem tudja nyújtani, az állandó minőség biztosításához komolyabb felszerelések szükségesek.

Kisebb fröccsöntő cégeket sokszor keresnek meg piaci ügyfelek kisszériás igényekkel. De még a legegyszerűbb termékhez is le kell gyártani az öntőszerszámot, és ez rövid határidőre nem készül el. Ha viszont az anyag engedi, akkor 3D technológiával két napon belül elkészül a termék. Így a fröccsöntő kkv minket keres fel, és velünk készítteti el a hozzá érkezett megrendelést. És így jól jár, mert nem veszti el a megbízást – mond példát arra, hogy a kkv-k hogyan tudják kihasználni a 3D technológia előnyeit.

 Az EOS SLS/PA szolgáltatás berendezései
Az EOS SLS/PA szolgáltatás berendezései

Diszruptív technológia

A 3D nyomtatás olyan területekre is hatással van, mint a logisztika. Miért tartson raktáron és miért fuvaroztasson messziről nagy mennyiségű alkatrészt a gyártó, ha azt igény esetén helyben is elő tudja állítani? Erre ismert példa az EOS 3D technológiai vállalat Daimler EvoBusszal kötött üzlete, amelynek során több százezer pótalkatrész készülhet el 3D nyomtatással, rengeteg időt és raktárteret megspórolva.

Az additív manufacturing radikálisan lerövidíti a piacra kerülés idejét. Ennek mérnökök, építészek, termékfejlesztők, formatervezők, szerszámtervezők, műanyag fröccsöntők látják legnagyobb előnyét. És valószínűleg a VARINEX ügyfelei is, megrendelés-állományban nem állnak rosszul. Falk György nem titkolt büszkeséggel mondja, hogy május elejéig megcsinálták a tavalyi forgalmukat. A technológia valóban rohamléptekkel terjed Magyarországon is.

Forrás: Autopro.hu

Ismerje meg a STRATASYS mérnöki FDM alapanyagait: Polikarbonát, PC-ABS, Nylon

Ismerje meg a STRATASYS mérnöki FDM alapanyagait: Polikarbonát, PC-ABS, Nylon

Ha STRATASYS FDM (Fused Deposition Modeling) 3D nyomtatót használ, az alapanyaglehetőségek végtelennek tűnhetnek, de fontos, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az Önnek legjobban megfelelő STRATASYS anyagokat használja az FDM alkalmazásokhoz. Egy előző cikkünkben röviden ismertettük az ABS, az ASA és a PLA alapanyagokat. Most a Polikarbonát, a PC-ABS és a Nylon alapanyagokat mutatjuk be, amelyek STRATASYS Fortus típusú nyomtatóval rendelkező ügyfelek számára elérhetőek a „mérnöki műanyagok” csomagban.

Mi a Polikarbonát (PC)?

A polikarbonát anyagok a folyamatosan ismétlődő karbonát monomer szerkezetükről kapták a nevüket, sokan Lexánként ismerhetik (a Lexan a SABIC védjegye). A Polikarbonát (PC) rendkívül népszerű az iparban.  Nagy szilárdság, ütésállóság és könnyű kezelhetőség jellemzi az ebből az alapanyagokból készült modelleket. A többi amorf polimerhez hasonlóan a PC alapanyag jól nyomtatható, de kontrollálni kell a zsugorodását, ebből kifolyólag nem tanácsos a nyílt munkaterű nyomtatókkal való használata, de a zárt, fűtött és ipari sztenderdek szerint kontrollált hőmérsékletszabályozással és -eloszlással rendelkező berendezésekben a nyomtatása nem jelent kihívást a felhasználóknak.

A STRATASYS Polikarbonát fehér színben kapható minden Fortus rendszerhez. Nyomtatható törhető PC-támaszanyaggal (standard T16 tippekkel) vagy oldható SR-100 (T12-SR100 tippekkel) támaszanyaggal, 127-330 mikron rétegvastagsággal.

Működési szempontból a PC könnyen használható, ugyanazokkal az alaplapokkal mint az ABS és az ASA.

Fontos, hogy a PC hajlamos a termikus sokkra, így a legjobb elkerülni a forró alkatrészek hideg tisztító tartályba való helyezését vagy akár fordítva, hogy elkerüljék a repedéseket.

140° C-nál (4,5 Bar nyomásnál) a PC-nek van a legmagasabb hőstabilitása a konkurens alapanyagokkal szemben. Kivételesen erős tömörítésnél, a tömör részek terhelése deformáció nélkül, akár öt tonna/cm3is lehet. Nagy kopásállósága miatt remek lemezformázó szerszámok elkészítésére, és sok esetben jobb választás, mint a hagyományos acél szerszámok. A szerszámozás mellett a Polikarbonát remekül használható ülékek és mérősablonok, illetve vákuumszerszámok gyártására is.

PC palackfúvó szerszám

Kiváló elektrosztatikus szigetelő. Ha a nyomtatott alkatrészeket érintkezésbe kell hozni élelmiszerekkel, akkor biokompatibilis változatban is elérhető fehér vagy áttetsző színben (ISO 10993 USP Class VI).

Mi a PC-ABS?

PC-ABS szerszám markolat

A PC-ABS a Polikarbonát és az ABS ötvözete. 30% -kal erősebb, mint az ABS, 13% -kal magasabb a hőtűrése, ezen felül hajlékonyabb és rugalmasabb, mint a PC. A fekete PC-ABS minden STRATASYS Fortus FDM géppel nyomtatható, szabványos tipekkel (T10-T20) és alaplapokkal. A PC-ABS alapanyag már elérhető a STRATASYS F370-hez is. A magasabb hőtűrés miatt jó választás mérősablonokhoz, szerelő ülékekhez, vákuumszerszámokhoz is. A PC-ABS oldószerrel simítható, pórusai lezárhatók, jó választás lehet tömör, porozitásmentes alkatrészeket igénylő alkalmazásokhoz is.

Mi a Nylon?

A DuPont védjegye után a Nylon név most már a poliamid néven ismert polimerek osztályának szinonimája. Míg a legtöbb STRATASYS FDM-anyag amorf polimerként van besorolva, a nylonok félkristályosak, mert a molekuláris szerkezetük képes rendezett kristályszerkezeteket kialakítani. Ezek a kristályos szerkezetek lehetővé teszik, hogy a nylon anyagok rendkívül erősek maradjanak, rendkívül vékony szálakban is; ebből kifolyólag nagyon népszerűek a textiliparban. A 3D nyomtatás során a nylonok amorf polimerekként viselkednek, de a nyomtatott alkatrészeket kristályos szerkezetekké lágyíthatjuk, drasztikusan javítva azok szilárdságát, hőállóságát és izotropiáját.

A Nylon12 fekete színben elérhető minden STRATASYS Fortus FDM gépen. A szabványos tipekkel 127-330 mikronrétegben nyomtat speciális építőlemezeken, oldható SR-110 támasztóanyaggal (T12-SR100 tip). A nylonok különösen higroszkóposak (nedvességet szívnak magukba a levegőből) és szárazon kell tartani őket ahhoz, hogy jól nyomtathatók legyenek. Használatakor különösen ügyelni kell arra, hogy az alapanyagtároló kaniszter zárva legyen, és tárolásnál is fontos, hogy ne kapjanak nedvességet. A nyomtatás után az összes nylon alkatrészt legalább 4 órán át hőkezelni kell, hogy az a maximális teljesítményt nyújtsa. A nylon alkatrészek általában jól nyomtathatók, a sacrificial tower beállítással javíthatunk a jó felületi minőségen.

A Nylon nagyon erős, keményebb, de kevésbé hajlamos a fáradásos törésre, mint a PC-ABS, ráadásul jobb kémiai ellenállással is rendelkezik. A Nylon12 a legjobb választás pattanókötésekkel rendelkező funkcionális prototípusokhoz.

Nylon 12-CF fúrósablon

A Fortus 900MC (F900) esetében elérhető a fekete Nylon6, 254 és 330 mikron rétegvastagsággal. A Nylon12-hez hasonlóan a Nylon6 is rendkívül hajlékony, de 50%-kal nagyobb szilárdsággal és hőállósággal rendelkezik, mint a Nylon12, és majdnem kétszer olyan merev. Tehát, bár sok alkalmazásban a Nylon12 fejlettebb verziójának tekinthető, ez jobban megfelel szerszámok elkészítéséhez. Az olyan befogókhoz és ülékekhez, amelyeknek merevnek kell lenniük, de bírniuk kell a kemény kezelést és az esetleges elejtést, nagyszerű a Nylon6 alapanyag.

Összefoglalva, a műszaki hőre lágyuló műanyagok ideálisak, ha a szilárdság, a hőtűrés, a merevség és a tartósság követelményei alapján a szabványos ABS, ASA és PLA műanyagok már nem megfelelőek az adott alkalmazáshoz. A PC, PC-ABS és a Nylon jól illeszkedik a funkcionális prototípusokhoz és végleges alkatrészekhez.

Forrás: VARINEX /Autopro


Tudjon meg többet az FDM technológia működéséről!

Töltse le tervezési útmutatónkat, amelyből megismerheti az FDM technológiai eljárásra vonatkozó tervezési szempontokat!


VARINEX Zrt. szolgáltatásai mögött nem csupán az iparágvezető Stratasys áll – a több, mint 20 éves 3D nyomtatási tapasztalat mellett egy fáradhatatlan mérnökcsapattal is rendelkezünk, amely bármely projektszakaszban segítséget nyújt Önnek. Kérdése van? Segítünk!

Projektindítás előtt lépjen kapcsolatba a szakértő mérnök kollégákkal a 3dp@varinex.hu email címen!

VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletág feliratkozás hírlevélre

Ismerje meg a STRATASYS sztenderd FDM alapanyagait: ABS, ASA és PLA

Ismerje meg a STRATASYS sztenderd FDM alapanyagait: ABS, ASA és PLA

Amennyiben egy STRATASYS FDM (Fused Deposition Modeling) 3D nyomtató iránt érdeklődik, esetleg már rendelkezik is eggyel, fontos számunkra, hogy a lehető legjobban ki tudja használni a benne rejlő lehetőségeket. A berendezés gyors megtérülése, az idő- és költségmegtakarítás egy-egy adott alkalmazáshoz a megfelelő anyagok kiválasztásával maximalizálható. Amennyiben ön még most ismerkedik az additív gyártás világával, akkor az anyagok kiválasztásában kérje szakértő kollégáink segítségét.

Ebben a cikkben röviden ismertetjük a STRATASYS FDM alapanyagait, amellyel támpontot szeretnénk adni az alkalmazásokhoz megfelelő műanyagok kiválasztásában. Először a leginkább elterjedt, sztenderd alapanyagokra, az ABS-re, a PLA-ra és az ASA-ra összpontosítunk.

Az FDM technológiájú 3D nyomtatók két legelterjedtebb alapanyaga az ABS és a PLA. Az ABS-volt az első az FDM technológiában használt hőre lágyuló műanyag, amikor a technológiát a STRATASYS-t ma is irányító Scott Crump 1989-ben szabadalmaztatta.

Mi a PLA?

A Poly Lactic Acid (vagy polilaktid) alapesetben áttetsző poliészter, amely természetes keményítőkből (kukorica, cukornád stb.) származik. Kemény és merev, alacsony az üvegesedési hőmérséklete (Tg) és biológiailag lebontható (komposztálható), így az élelmiszer-csomagolásban is népszerűvé vált, többek között a környezetbarát termékek között. A PLA kevésbé tágul, mint a például az ABS alapanyag, amikor felmelegítjük, ezzel a tulajdonsággal hatékonyan használható az olcsóbb kategóriába tartozó, munkatér-fűtés nélküli berendezésekben is. A PLA önmagában nagyszerű anyag, és elérhető a STRATASYS F123 3D nyomtatókban is. UV fényre érzékeny, de nehezebb és merevebb, mint az ABS, és ellenáll az acetonnak.

A PLA egyedülálló tulajdonságai megnehezítették a megbízható oldható támaszanyag kialakítását. A PLA-val általában használt támaszanyag vízben oldódik, ebből fakadóan nagyon érzékeny a környezet páratartalmára és nehezen kezelhető. A STRATASYS FDM 3D nyomtatókban a PLA az egyetlen alapanyag, amelynél a modellanyagot használjuk támaszanyagként is. A PLA gyengesége a modellalapú támasztószerkezetekre vonatkozik, amelyeket kézzel kell eltávolítani, és ez a folyamat negatívan befolyásolja a gyártott modell felületét, amelyek így utólagos felületkezelést igényelnek.

Mi az ABS?

Az Akrilnitril-Butadién-Sztirol egy hőre lágyuló polimer; mindenütt jelen van a fröccsöntő és hőformázó iparágakban, mint tartós, általános felhasználású alapanyag.


A polibutadién gumi monomer rugalmasságot és ütésállóságot eredményez, míg a sztirol monomer kémiai ellenállást, keménységet és az ABS-re jellemző csillogást kölcsönöz (az akrilnitril lényegében együtt tartja az összetevőket). Ezen monomerek arányainak beállításával és különböző lágyítók hozzáadásával a műanyaggyártók különféle keverékeket állíthatnak elő a speciális alkalmazásokhoz. A STRATASYS által használt ABS alapanyag (ABS plusz -P430 és ABS-M30) FDM-re specializálódott kialakítású, az extruderben nem szenesedő alapanyag. Egyik változata az ISO-minősítésű keverék ABS-M30i-ként, valamint elektrosztatikus disszipatív, vagyis ESD minősítésű anyagként az ABS-ESD7 is a felhasználók rendelkezésére áll. Az elektromos vezetőképesség növelése mellett az ABS-ESD7-ben hozzáadott szén 10%-kal növeli az alkatrészek szilárdságát és a merevségét. Az ABS alapanyagok kémiai ellenállása nem kiemelkedő, oldja az aceton, így kiválóan alkalmas a modellek felületkezelésére (aceton gőzölés), de nem alkalmas kültéri használatra, mert az UV fény fakóvá és törékennyé teszi a gyártott modelleket.

ABS -ESD7 műszerház

Mi az ASA?

Az ASA (Akrilnitril-Sztirol-Akrilát) kémiailag nagyon hasonlít az ABS-hez, a gumi monomer kivételével; a polibutadiént akrilát gumi helyettesíti.
A butadién az UV fényre reagál, amely az ABS alapanyagot a napfényben törékennyé teszi, így az ASA, amely nem tartalmaz butadiént sokkal inkább ellenáll az UV-fénynek és (az adott akrilát-észtertől függően) valamivel jobb kémiai ellenállási profilt eredményez, az aceton ennél az alapanyagnál is használható felületsimításra és ragasztásra.


A legtöbb műanyaghoz hasonlóan az ABS-nek és az ASA-nak is meglehetősen magas a termikus tágulási együtthatója (CTE). Ez a megfelelő nyomtatási környezet hiányában kihívásokat jelent a 3D nyomtatásban, mivel belső feszültséget hoz létre az alkatrészek nyomtatásakor, ami elhajlást, gyenge részeket és rétegek közötti elválást is eredményezhet. A stabil nyomtathatóság, méretpontosság és az ipari, 4% alatti maximális hibaarány érdekében minden STRATASYS 3D nyomtató fűtött munkateret használ. A megoldás arra épül, hogy a munkatérben elhelyezett alkatrészek a lehető legmagasabb hőmérsékleten készüljenek (olvadás vagy megszakítás nélkül), majd a nyomtatás után egyenletesen, programozottan kerüljenek lehűtésre. A fűtött munkatér és a gyári alapanyag egységes összetétele és állandó minősége biztosítja a nagyon pontos zsugorodási tényezőt. Ez az elsődleges oka, hogy a STRATASYS FDM gépek nyomtatási pontossága kiváló, és a nyomtatás megismételhető egyenletes minőségben a maximális ipari elvárásoknak megfelelően.


Mivel az ABS és az ASA megbízható, különböző színekben kapható, és az alámetszett részek utómunka nélküli nyomtathatóságának érdekében oldható támaszanyagokkal nyomtatható, a prototípusgyártáshoz és kisebb sorozatgyártáshoz tökéletes választás. Az ASA kültéri használatra is megfelelő, az ABS pedig minden más, általános célú felhasználásra megoldást jelent. Nagyszerű és könnyen elérhető alapanyagopció mindkettő az általános gyártósori eszközök előállításához.

ASA visszapillantótükör burkolat

Külön alkalmazási lehetőségek állnak rendelkezésünkre a STRATASYS speciális, oldható támaszanyagaihoz is. Az ebből az anyagból készült szerszámokat sacrifical (veszejtéses) szerszámoknak nevezzük. A felhasználók a modellt és a támaszanyagokat tudják használni úgy is, hogy a gyártott termék a támaszanyagból készül, az ABS / ASA pedig a tartószerkezet. Az így kapott alkatrész üvegszálas vagy szénszálas anyaggal van körbe laminálva vagy gumiba mártva, akár galvanizáljuk/fémmel bevonjuk, majd az alakadó támasztékon egyszerűen kioldjuk és megkapjuk az az alkatrészt, amelyet nem tudtunk volna egy darabban legyártani az üvegszálas vagy kompozit technológiához használt hagyományos szerszámokkal és eljárásokkal. Ugyanez a koncepció alkalmazható a homok, gipsz vagy szilikon öntésére is. Az SR-20, SR-30 és SR-35 támaszanyagok mind melegített alkáli oldatban (WaterWorks vagy EcoWorks) lúgos folyadékban oldhatók.


A prototípus- és a kis-sorozatú gyártáshoz az ABS, az ASA és a PLA kiváló és költséghatékony alapanyagok. Amikor a végfelhasználói alkatrészek, a szerszámok és a nagy teherbírású szerelvények és gyártósori befogók, mérősablonok gyártására van szükség, már egy mérnöki kategóriájú hőre lágyuló műanyag alapanyag szükséges (Polikarbonát, PC-ABS, Nylon).


Tudjon meg többet az FDM technológia működéséről!

Töltse le tervezési útmutatónkat, amelyből megismerheti az FDM technológiai eljárásra vonatkozó tervezési szempontokat!


Forrás: VARINEX / Autopro.hu


A VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletága 20 éve szolgáltat 3D nyomtatást és kínál profitorientált megközelítést. Projektindítás előtt lépjen kapcsolatba szakértő mérnök kollégánkkal a 3dp@varinex.hu email címen.

Nagyméretű, pontos, funkcionális és összetett elasztomer alkatrészek – gyorsan és könnyedén: megjelent a Stratasys TPU 92A Elasztomer alapanyaga

A Stratasys F123 3D nyomtató sorozata a nagy teljesítményű FDM technológia és a GrabCAD Print szoftver nyomtatást támogató funkcióinak segítségével a lehető legsokoldalúbb és legintelligensebb megoldást nyújtja. Most megérkezett hozzá a legújabb alapanyag, a rugalmas  TPU 92A elasztomer.

TPU 92A elasztomer alapanyagból nyomtatott alkatrész. A kép forrása: www.stratasys.com

A TPU-t (Thermoplastic Polyurethane Elastomer) az olyan kiváló tulajdonságai, mint a nyújthatóság, a kiváló szilárdság és az extrém tartósság, alkalmassá teszik komplex, üreges, rugalmas prototípusok és kis sorozatban gyártható termékek 3D nyomtatására. Az oldható támaszanyagnak köszönhetően nem kell többé tervezési kompromisszumokat kötni, és a költségek is csökkennek.

Az új, rugalmas és szakadásálló alapanyag széleskörű felhasználási lehetőséget kínál az iparban, mint pl. az autóipar vagy a sportszergyártás. Többek között készíthetők belőle különféle tömítések, tömlők, csövek, konzolbélések, fogantyúk, felületvédők.

Amennyiben szeretne elsőként értesülni a 3D nyomtatással kapcsolatos hírekről, rendezvényeinkről, akcióinkról, kérjük, kattintson az alábbi gombra.

A Stratasys F123 sorozatról bővebben itt olvashat.