Shop System i Production System, jako pierwsze systemy wytwarzania addytywnego zapewniające takie korzyści, jak hurtowa produkcja części końcowych, masowe dostosowywanie do potrzeb klienta, produkcja beznarzędziowa i wiele innych, są gotowe zapoczątkować rewolucję w produkcji, którą firma Desktop Metal nazywa Wytwarzaniem Addytywnym 2.0.
Desktop Metal i wykorzystanie technologii Binder Jetting
Sercem obu systemów jest technologia Binder Jetting, która pozwala wytwarzaniu addytywnemu konkurować z tradycyjnymi metodami produkcji masowej, zapewniając szeroki wachlarz korzyści. Jest to bez wątpienia, jedna z najszybszych metod fabrykacji wyjątkowo precyzyjnych elementów z proszków ceramicznych i metalowych.
Ponieważ maszyny zbudowane są na bazie głowic atramentowych – tego samego typu, które można znaleźć w milionach domowych drukarek – drukarki wykorzystujące technologię Binder Jetting mogą wytwarzać części nawet 100 razy szybciej niż laserowe systemy PBF (ang. Powder Bed Fusion).
Niezwykła prędkość druku pozwala systemom wykorzystującym Binder Jetting na osiągnięcie kosztów jednostkowych, które śmiało mogą konkurować z tradycyjnymi procesami, takimi jak odlewanie i kucie, w zdecydowanie lepszym czasie.
Co to jest Binder Jetting?
Binder Jetting to jedna z technologii druku 3D. Głowica drukarki selektywnie natryskuje środkiem spajającym na cienką warstwę materiału budulcowego, zgodnie z przygotowaną bitmapą. Po zakończeniu drukowania, powstały model musi zostać spieczony w wysokotemperaturowym piecu (to zapewnia im wymagane właściwości mechaniczne i wytrzymałościowe)
Binder Jetting oferuje również wiele tradycyjnych korzyści wynikających z samego druku 3D – od możliwości tworzenia skomplikowanych kształtów geometrycznych, w tym elementów wewnętrznych i wyżłobień, po odblokowanie projektowania generatywnego, konsolidację podzespołów i wiele innych.
To w połączeniu z szybkością technologii Binder Jetting maksymalnie uwalnia potencjał wspomnianego Wytwarzania Addytywnego 2.0.
Oprócz szybkości i możliwości wytwarzania skomplikowanych kształtów, systemy w technologii Binder Jetting są również niezwykle precyzyjne.
Dlaczego Shop System i Production System?
Dzięki natywnej rozdzielczości 1200 dpi, Shop System jest jednoprzebiegowym systemem z zastosowaniem druku w technologii Binder Jetting, oferującym najwyższą rozdzielczość dostępną na rynku i jest w stanie wytworzyć aż 670 milionów cząstek spoiwa w każdej sekundzie. Tak duża precyzja ułatwia tworzenie części – takich jak ostrze na powyższej grafice- charakteryzujących się niezwykle drobnymi szczegółami, które normalnie wymagałyby kosztownej obróbki.
Z kolei Production System, łączy rozdzielczość 1200 dpi oraz grubość warstw wynoszącą zaledwie 50 µm z unikalnym systemem Single Pass Jetting, który wykorzystuje każdy ruch głowicy drukującej do tworzenia części. W rezultacie mamy system, który jest nie tylko wystarczająco precyzyjny, by wydrukować ramkę zegarka z finezyjnymi detalami wokół krawędzi, ale także wystarczająco szybki, aby wyprodukować aż 1200 takich elementów w jednym cyklu, za cenę zaledwie 1,06 USD.
Zalety technologii Binder Jetting
Podobnie jak w przypadku innych metod druku 3D, beznarzędziowa natura technologii Binder Jetting ułatwia dostosowywanie projektów do indywidualnych potrzeb klientów. Jednak w przeciwieństwie do innych metod, Binder Jetting umożliwia także produkcję seryjną, co oznacza, że producenci mogą wytwarzać wiele wersji jednej części w ramach jednego wydruku, co ostatecznie pomaga obniżyć koszty części.
Jednym z innych kluczowych obszarów, w których systemy Binder Jetting wybijają się ponad inne, jest to, co dzieje się po wydrukowaniu części. W przypadku większości systemów laserowych, pierwszym krokiem po wydrukowaniu jest często wielogodzinna obróbka końcowa, mająca na celu usunięcie struktur nośnych i uwolnienie części, które muszą być przyspawane do płyty konstrukcyjnej drukarki.
Dla porównania, struktury systemu Binder Jetting są podtrzymywane przez luźny proszek w komorze konstrukcyjnej, co eliminuje konieczność czasochłonnej obróbki końcowej. Brak struktury nośnej, pozwala również na gęste zagnieżdżenie części, co maksymalizuje liczbę części produkowanych na jednym etapie budowy i pomaga ostatecznie obniżyć koszty jednostkowe.
Dalsze obniżenie kosztów części wynika z faktu, że niektóre systemy Binder Jetting – zwłaszcza Production System od Desktop Metal– wykorzystują niedrogie proszki MIM, co oznacza, że klienci mogą polegać na sprawdzonych dostawcach, dostarczających niezbędną do produkcji seryjnej ilość i różnorodność proszków metalu.
Dla porównania, systemy oparte na technologii laserowej mają ograniczony zasób materiałów. Ponieważ operują one jedynie proszkami metalu o niskiej zawartości tlenu, ich koszty materiałowe mogą sięgać nawet 60 USD za kilogram, co powoduje, że koszty gotowych części sięgają setek dolarów za kilogram – co jest zdecydowanie zbyt kosztowne dla produkcji masowej.
Systemy Binder Jetting mogą odzyskiwać i ponownie wykorzystywać luźny proszek – Production System może poddać recyklingowi aż 99 procent niewykorzystanego proszku – co skutkuje mniejszą ilością odpadów i większą wydajnością kosztową.
Wydruki wykonane w technologii Binder Jetting
Dzięki proszkom i parametrom przetwarzania opracowanym przez firmę Desktop Metal, Shop System stanowi gotowe rozwiązanie w zakresie drukowania przestrzennego, pozwalając użytkownikom na łatwe przejście od projektu do gotowego elementu.
Jedną z najważniejszych cech tych elementów jest to, że części wytwarzane metodą Binder Jetting są izotropowe, czyli tak samo wytrzymałe we wszystkich kierunkach.
Nie zawsze było to prawdą w przypadku klasycznie drukowanych części. Ponieważ są one tworzone warstwa po warstwie, niektóre elementy – w zależności od metody drukowania – mogą być mocniejsze w jednym kierunku niż w innym. Aby skompensować tę różnicę, projektanci byli zmuszeni do zmiany orientacji części podczas drukowania, tak aby naprężenia mechaniczne przypadały wzdłuż ich najsilniejszej osi.
Dla porównania, części wytwarzane metodą Binder Jetting wychodzą z komory w pełni zwarte, co oznacza, że są tak samo wytrzymałe we wszystkich kierunkach, dając projektantom i inżynierom większą swobodę w projektowaniu i drukowaniu części w sposób, który najlepiej odpowiada ich potrzebom.
Technologia Binder Jetting zmienia również podział kosztów w porównaniu z tradycyjną produkcją, w której dominują koszty robocizny i materiałów.
W technologii Binder Jetting wykorzystuje się mniej kosztowne materiały, ale koszty sprzętu są wyższe, przez co większy nacisk kładzie się na koszty urządzeń i prac związanych z usuwaniem proszku.
Ponieważ systemy Binder Jetting są szybsze i bardziej wydajne, mogą zrównoważyć wyższe koszty sprzętu, umożliwiając producentom szybszą amortyzację kosztów przy większych ilościach produkcji. Z kolei koszty robocizny, wraz z rozwojem automatyzacji, będą się obniżać.
Inwestycja w maszynę Binder Jetting?
Inwestując w systemy Binder Jetting, producenci mogą ostatecznie spodziewać się wielorakich oszczędności – początkowych wynikających z niższych kosztów materiałów oraz wydajności i szybkości produkcji, a także późniejszych oszczędności wynikających z redukcji kosztów robocizny.
Wydaje się jednak, że wpływ systemów Binder Jetting będzie wykraczał poza halę produkcyjną.
Kluczowa technologia, która przyczyniła się do powstania Wytwarzania Addytywnego 2.0, znajduje się obecnie na skraju rewolucji, która zmieni sposób produkcji wielu rzeczy, z których korzystamy na co dzień.
Jesteś zainteresowany systemem druku 3D z metalu? Skontaktuj się z nami. Nasi eksperci od druku 3D z pewnością doradzą jaką technologię i jaką drukarkę 3D, najlepiej będzie wybrać do Twojego biznesu.
Musisz być Zalogowany aby napisać komentarz.