Prípadové štúdie funkčných dielov pre 3D tlač od spoločnosti Stepanek3D
Hydraulický rozdeľovač
• Zadanie bolo optimalizovať a zefektívniť výrobu oceľového rozdeľovača pre hydrauliku,
• Ten mal viacero konštrukčných nedostatkov a pri obmedzeniach trieskového opracovania bolo neekonomické realizovať tieto úpravy pri súčasných technológiách,
• Po hlbšom posúdení zadania a dohode s klientom sme sa zhodli pre 3D tlač. Navrhli sme aditívnu výrobu technológiou FDM/FFF, ktorá pri správnom použití materiálu a dizajnu je z hľadiska funkčnosti a presnosti, dostatočná.
• Po dokončení redizajnu sme vedeli okamžite zaradiť diel do výroby. Celkový čas výroby bol kratší ako 24 hodín. V porovnaní s konvenčným opracovaním, ktoré trvá cca 10 dní (závisí od vyťaženia a aktuálnych kapacít, jedná sa však o relevantný údaj s ohľadom na dostupné možnosti CNC strojov klienta), sa jedná o skrátenie času dodania o 90%.
• Nemenej zaujímavé je však aj porovnanie ekonomického aspektu pôvodných a súčasných nákladov. Pri trieskovom opracovaní ocele boli celkové náklady na výrobu dielu cca 5000 EUR. Pri výrobe z termoplastu cca 150 EUR. Tým sme dosiahli úsporu 97%.
• Podobné projekty a aplikácie sú pri aditívnej výrobe veľmi rozšírené, keďže sa jedná o univerzálnu technológiu s minimom výrobných obmedzení. Je vhodná predovšetkým pre tvarovo zložitú geometriu a relatívne nízke množstvá výroby (od 1 ks do stoviek až tisícov kusov).
 |
|
Funkčné zostavy
• Pre funkčné diely sa obvykle využíva technológia spekania polymérového prášku (SLS/MJF) a ako najrozšírenejší materiál Nylon PA12,
• Výhodou je takmer 100% izotropia, čo znamená, že diely sú rovnako pevné vo všetkých smeroch, nezávisle od orientácie dielu v tlačovej komore,
• Preto dokážu v mnohých prípadoch nahradiť vstrekované alebo opracované diely z plastu,
• Pridaná hodnota 3D tlače však spočíva v jej flexibilite a univerzálnosti. To znamená, že diely je možné vyrábať už od 1 kusu v rýchlych dodacích termínoch (rádovo v dňoch), bez použitia akýchkoľvek nástrojov,
• Okrem toto sa v súčasnosti začína stále viac presadzovať sloboda dizajnovania, čo umožňuje ďalej zvyšovať pridanú hodnotu dielov a znižovať ich hmotnosť ich optimalizáciou,
• Využitím 3D tlače sme dokázali vo funkčnej zostave v oproti konvenčnému opracovaniu ušetriť náklady a čas výroby.
 |
|
Hydraulický podávač
• 3D tlač kovových materiálov je stále rozšírenejšia aj vďaka flexibilite a univerzálnosti. Navyše, v mnohých prípadoch dokáže priniesť úsporu. V priemere je cena nižšia oproti CNC opracovaniu až o 30-40% (pri tvarovo aj rozmerovo vhodných dieloch).
• Pre dosiahnutie úzkych tolerancií je možné diely doopracovať konvenčnými metódami, tak ako aj v prípade týchto hydraulických podávačov.
• Sú vyrobené z nerezovej ocele. Vďaka aditívnych technológiám bolo možné integrovať vnútorné kanáliky pre hydraulické ovládanie podávača.
 |
|
Telo čerpadla
• Keďže telo čerpadla je tvarovo veľmi zložité a jeho výroba je v nízkych množstvách, bola 3D tlač vhodnou voľbou,
• Pre zabezpečenie tvarovej zložitosti bola použitá technológia spekania polymérového prášku, ktorá má najmenej geometrických limitácií zo všetkých aditívnych technológií,
• Aby bola dosiahnutá vodotesnosť, model bol po tlači impregnovaný a chemicky leštený so zafixovaním povrchu,
• Výroba je možná od 1 kusu až po tisíce v termíne dní až týždňov.
 |
|
Sada dielov funkčného mechanizmu
Ekonomický aspekt 3D tlače (aditívnych technológií) súvisí so splnením niekoľkých predpokladov:
1. Relatívne nižšie výrobné množstvá (v porovnaní s CNC sa uvádza hranica 100 ks, v porovnaní so vstrekovaním 5000 ks)
2. Relatívne väčšia tvarová zložitosť (čím zložitejšie, tým väčšia pridaná hodnota 3D tlače)
3. Relatívne menšie rozmery (štandardne sú 3D tlačené diely vyrobiteľné z 1 kusu do rozmerov 300 x 200 x 200 mm).
 |
|
Splnením jedného a ideálne všetkých vyššie uvedených atribútov majú aditívne technológie nie len význam, ale sú dokonca výhodnejšie z ekonomického aj časového hľadiska.
Diely na fotografii sú súčasťou funkčného mechanizmu, pričom 3D tlač bola najvhodnejšia technologická metóda výroby vzhľadom na uvedené požiadavky. Bol použitý materiál Nylon PA12 v práškovej forme a technológia Multi Jet Fusion.
-
3D Tlač - Stepanek3D
3D skenovanie, 3D tlač, úprava 3D modelov, atypy z plastov, zákazková výroba, malosériová výroba, výroba prototypov z plastov.
Komponenty zákazkového relé - sériová výroba 3D tlačou od spoločnosti cotu s.r.o.
4.4.2025 Ako môže byť 3D tlač využitá na sériovú výrobu komponentov? Prostredníctvom stereolitografie (DLP technológie) na zariadeniach ASIGA vyrábame finálne diely pre zákazkové relé spoločnosti RELMAG electronic.
