Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Kovy, nebo pevné kompozity?
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.
Nomenklatura: 3D technologie

Kovy, nebo pevné kompozity?

Aditivní výroba vysoce odolných kompozitů se spojitou výztuží z karbonu (stejně jako 3D tisk kovů) dnes běžně pomáhají při zrodu funkčních dílů nebo montážních přípravků. Obě technologie fungují velmi dobře už samostatně, jejich kombinace však přináší zcela nová, chytrá řešení. Navíc často s rychlou návratností investice.

Dostupnější 3D tisk kovů (stejně jako tisk kompozitů s pevností v tahu rovnající se až 23násobku ABS) nabízejí unikátní technologie společnosti Markforged, tradičně dostupné i v Česku. Obě metody přinášejí rozdílné vlastnosti výtisků pro rozdílné požadavky (více prozradí grafické srovnání). Díky pochopení jejich klíčových vlastností dnes konstruktéři dokážou oba materiály efektivně využívat, kombinovat je – a současně také ve výrobě nepřestřelit. Tedy nevyrábět funkční díly a montážní přípravky neefektivně a příliš nákladně jen proto, že nikoho nenapadlo použít výhodnější technologii.

Srovnání typických vlastností 3D tištěných kompozitů se vkládanou spojitou výztuží a kovů.
Pro zvětšení klikněte na obrázek.

Jak upnout tvarově složité díly

Pokročilé způsoby 3D navrhování (generativní design, topologická optimalizace) a 3D tisk umožňují konstruktérům přicházet s optimalizovanými tvary dílů. Nabízejí třeba výrazné odlehčení při zachování požadované únosnosti. Čím má ale podobný díl složitější geometrii, tím více vyžaduje upínací přípravek zhotovený na míru – třeba pro uchycení kovového dílu pro další opracování nebo inspekci (příklad na obrázku).

Příprava upínacích přípravků s využitím 3D tisku z kompozitů je jednodušší a přímočařejší než u tradičního obrábění. Požadovaný tvar přípravku totiž snadno získáte v 3D CAD řešení – od jednoduchého objemového tělesa budoucí upínky prostorově odečtete tvar již vymodelovaného dílu. Zbude vám požadovaný tvar – po rozdělení třeba ve formě dvou měkkých upínacích čelistí. Obejdete se tak bez programování a celého procesu obrábění, tisknete lokálně, přímo z digitálních dat na stolní či průmyslové tiskárně kompozitů.

Nástroje pro každý projekt

Výroba nástrojů na míru, třeba k ručnímu utahování atypických spojů, bývá nákladná. A podobně jako u nástrojů tradičních, jako je například kladivo, i zde se vyplácí kombinace více materiálů s různými vlastnostmi. Spojení kompozitu s kovem nachází bezpočet uplatnění – navíc při velmi zajímavých nákladech. Například pro zhlaví utahovacího klíče je pro pevnost i tvrdost povrchu využita 3D tištěná ocel, na ergonomické madlo pak stále dostatečně pevný, ale mnohem lehčí a rázy dobře tlumící kompozit se spojitým skelným vláknem. Zhlaví a madla lze navíc snadno měnit pro různé účely.


 Pro přípravu závitů a další dokončovací práce je nutné spolehlivě a pevně upnout vytištěný kovový díl, aniž by došlo k jeho poškození. Kompozit byl vytištěn na 3D tiskárně Markforged Mark Two, ocel na zařízení Metal X stejného výrobce.

 

Výhodná kombinace

S rostoucí dostupností 3D tisku odolných kompozitů i příchodem nové metody ADAM, která pro změnu snižuje investici do aditivní výroby běžně velkých kovových součástek z desítek na jednotky milionů korun, dostávají konstruktéři do rukou velmi zajímavé technologie pro podporu výroby (montážní a upínací přípravky) nebo pro výrobu plně funkčních a náhradních dílů. Kombinace obou materiálů pomáhá zrychlit výrobu a tedy i uvádění produktů na trh, čímž vede ke zvýšení konkurenceschopnosti.

Vyrábět z 3D dat lze přesně tam, kde je třeba – a kdy je třeba. Zkušenosti českých zákazníků společnosti 3Dwiser, která se 3D tisku kompozitů i kovů věnuje, navíc ukazují, že návratnost investice do aditivní výroby je často pouze v řádu měsíců.

3Dwiser

sprdlik@narrativemedia.cz

3Dwiser.com
 

Další články

3D technologie

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: