Potrzebujesz plastikowego elementu, którego nie można kupić w sklepie? Masz własny projekt i chcesz wykonać jego fizyczną wersję? A może w urządzeniu pękła niewielka część, przez którą cały sprzęt przestał działać?
W takich sytuacjach rozwiązaniem może być druk 3D na zamówienie.
Technologia pozwala wykonywać elementy dokładnie według konkretnego projektu, często już od jednej sztuki. Nie trzeba uruchamiać dużej produkcji ani inwestować w formę przeznaczoną do wykonania tysięcy identycznych egzemplarzy.
Co ważne, klient nie zawsze musi posiadać gotowy model 3D.
Punktem wyjścia może być plik STL, ale równie dobrze szkic z wymiarami, zdjęcia, dokumentacja techniczna albo istniejąca część, którą trzeba odtworzyć lub zmodyfikować.
Dlatego druk 3D online na zamówienie znajduje zastosowanie zarówno przy prostych projektach indywidualnych, jak i podczas tworzenia prototypów, części technicznych czy niewielkich serii dla przedsiębiorstw.
Aby gotowy wydruk rzeczywiście spełniał swoją funkcję, samo przesłanie modelu to jednak za mało. Trzeba jeszcze uwzględnić materiał, środowisko pracy, obciążenia, tolerancje i sposób wykonania części.
Jak więc wygląda cały proces?
Co można wykonać w ramach druku 3D na zamówienie?
Zakres możliwych realizacji jest bardzo szeroki.
Nie chodzi wyłącznie o figurki i modele dekoracyjne, z którymi technologia wciąż często jest kojarzona.
Druk przestrzenny umożliwia wykonywanie również elementów użytkowych i technicznych, takich jak:
- uchwyty,
- adaptery,
- dystanse,
- obudowy,
- pokrętła,
- osłony,
- organizery,
- elementy montażowe,
- prototypy,
- części zamienne,
- przyrządy warsztatowe,
- elementy stanowisk produkcyjnych,
- krótkie serie produktów.
Największą zaletą jest możliwość dopasowania geometrii dokładnie do konkretnego zastosowania.
Gotowy produkt dostępny w sklepie musi być uniwersalny.
Element wykonywany na zamówienie może mieć dokładnie taki wymiar, otwory, sposób mocowania czy kształt, jaki jest potrzebny w danej sytuacji.
To szczególnie przydatne wtedy, kiedy różnica kilku milimetrów decyduje o tym, czy część będzie pasowała.
Druk 3D na zamówienie zaczyna się od problemu, nie od drukarki
Najlepszym sposobem na rozpoczęcie realizacji nie jest pytanie:
„Z jakiego materiału możecie to wydrukować?”
Znacznie lepiej zacząć od opisania problemu.
Przykładowo:
„Potrzebuję uchwytu, który będzie zamontowany na zewnątrz i utrzymywał urządzenie ważące około dwóch kilogramów.”
albo:
„Pękło pokrętło w urządzeniu, którego producent nie oferuje już części zamiennych. Mam uszkodzony oryginał.”
Takie informacje mówią wykonawcy znacznie więcej niż samo wskazanie koloru lub materiału.
Dopiero po poznaniu zastosowania można odpowiedzieć na kolejne pytania:
- jaki materiał będzie odpowiedni,
- czy konstrukcja nadaje się do druku,
- czy potrzebne są dodatkowe wzmocnienia,
- jaka orientacja wydruku będzie właściwa,
- czy warto najpierw wykonać prototyp,
- czy inna technologia produkcji nie będzie lepszym rozwiązaniem.
Druk 3D powinien być sposobem rozwiązania problemu, a nie celem samym w sobie.
Czy do zamówienia druku 3D trzeba mieć gotowy model?
Nie.
To jedna z najważniejszych informacji dla osób korzystających z takiej usługi po raz pierwszy.
Gotowy model zdecydowanie ułatwia realizację, ale nie jest obowiązkowy.
Możliwe są dwa podstawowe scenariusze.
Klient posiada gotowy projekt
Wtedy można przeanalizować plik, sprawdzić jego geometrię i przygotować go do produkcji.
Klient posiada tylko pomysł lub istniejącą część
W takim przypadku najpierw trzeba stworzyć model cyfrowy.
Podstawą mogą być:
- zdjęcia,
- szkic,
- wymiary,
- rysunek techniczny,
- uszkodzony element,
- dokumentacja urządzenia,
- opis działania przyszłej części.
Dlatego brak doświadczenia w programach CAD nie oznacza, że z usługi nie można skorzystać.
Druk 3D z własnego projektu – od szkicu do fizycznego elementu
Druk 3D z własnego projektu jest dobrym rozwiązaniem, gdy potrzebny przedmiot nie istnieje jeszcze w gotowej formie.
Załóżmy, że chcemy wykonać uchwyt do urządzenia zamontowanego w warsztacie.
Wiemy:
- gdzie uchwyt ma się znaleźć,
- jaką przestrzenią dysponujemy,
- gdzie znajdują się otwory montażowe,
- co ma być do niego przymocowane.
Na podstawie tych danych można przygotować model CAD.
Nie zawsze potrzebny jest profesjonalny rysunek techniczny przygotowany przez klienta. Przy prostych projektach może wystarczyć czytelny szkic z wymiarami.
Im bardziej skomplikowana część, tym większe znaczenie mają jednak dokładne dane.
Warto określić nie tylko długość i szerokość przedmiotu, lecz również:
- średnice otworów,
- ich rozstaw,
- grubość elementu,
- sposób montażu,
- dostępne miejsce,
- położenie sąsiednich komponentów.
Projektant może następnie przełożyć te informacje na model przygotowany do produkcji.
Nie projektuj tylko kształtu – projektuj również zastosowanie
Część może wyglądać dobrze na ekranie i jednocześnie słabo sprawdzać się jako rzeczywisty przedmiot.
Dotyczy to zwłaszcza elementów mechanicznych.
Przy projektowaniu trzeba uwzględnić między innymi kierunek działania sił.
Jeżeli wiemy, że uchwyt będzie stale zginany w konkretnym miejscu, jego geometria powinna to uwzględniać.
Często można zastosować:
- większe promienie,
- żebra usztywniające,
- lokalne pogrubienia,
- zmianę sposobu mocowania,
- dodatkowe punkty podparcia.
Czasem niewielka zmiana modelu daje większą poprawę właściwości niż samo zastosowanie większej ilości materiału.
Druk 3D z pliku STL – gdy model jest już gotowy
Jeżeli klient posiada projekt przygotowany wcześniej, druk 3D z pliku STL może znacznie skrócić drogę do rozpoczęcia produkcji.
STL jest jednym z podstawowych formatów stosowanych przy druku przestrzennym.
Przesłanie modelu nie oznacza jednak, że część automatycznie trafi na drukarkę.
Najpierw warto sprawdzić, czy projekt jest poprawny.
Problemy mogą powodować na przykład:
- bardzo cienkie ścianki,
- niewłaściwe połączenia powierzchni,
- błędy siatki,
- zbyt małe detale,
- złe tolerancje,
- bardzo duża liczba nawisów,
- geometria trudna do wykonania bez podpór.
Szczególnie istotne są części przygotowywane przez osoby, które projektowały model przede wszystkim pod kątem wyglądu.
Model odpowiedni do wizualizacji 3D nie zawsze jest automatycznie dobrym modelem produkcyjnym.
Co przesłać razem z plikiem STL?
Najczęstszym błędem jest wysłanie samego pliku z pytaniem:
„Ile będzie kosztował wydruk?”
Oczywiście na podstawie modelu można określić wiele parametrów, ale plik nie mówi, do czego część będzie używana.
Dlatego razem z STL warto podać:
- liczbę potrzebnych sztuk,
- przeznaczenie części,
- sposób montażu,
- przewidywane obciążenia,
- temperaturę pracy,
- informację o użytkowaniu na zewnątrz,
- ewentualny kontakt z wodą lub chemią,
- wymagania dotyczące elastyczności,
- oczekiwany kolor, jeśli ma znaczenie,
- oczekiwany termin.
Dzięki temu wykonawca może nie tylko wycenić model, ale również ocenić, czy zaproponowany sposób wykonania ma sens.
Druk 3D części na zamówienie – kiedy nie można kupić oryginału
Jednym z najbardziej praktycznych zastosowań technologii jest druk 3D części na zamówienie.
W wielu urządzeniach awarii ulega niewielki plastikowy komponent.
Może być nim:
- zaczep,
- pokrętło,
- mocowanie,
- uchwyt,
- osłona,
- element obudowy,
- adapter,
- prowadnica,
- dystans.
Samo urządzenie nadal może być sprawne, ale producent nie oferuje już konkretnej części.
Czasami dostępny jest wyłącznie cały podzespół kosztujący wielokrotnie więcej niż uszkodzony element.
Wtedy można rozważyć odtworzenie części.
Jak odtworzyć część bez dokumentacji technicznej?
Najlepszym wzorem jest zachowany oryginał.
Jeżeli geometria jest stosunkowo prosta, model można przygotować na podstawie dokładnych pomiarów.
Pomocne są:
- suwmiarka,
- pomiary średnic,
- rozstaw otworów,
- pomiar grubości ścian,
- analiza powierzchni współpracujących.
Przy bardziej skomplikowanych częściach możliwe jest wykorzystanie skanowania 3D.
Trzeba jednak pamiętać, że sam skan nie zawsze jest gotowym modelem produkcyjnym.
W inżynierii odwrotnej często służy przede wszystkim jako podstawa do odtworzenia właściwej geometrii CAD.
Pozwala to uzyskać uporządkowany model i w razie potrzeby zmodyfikować jego konstrukcję.
Czy warto poprawić oryginalną część?
Czasami tak.
Jeżeli element pękł z powodu jednej wyraźnej słabości konstrukcji, odtworzenie go jeden do jednego może spowodować powtórzenie tego samego problemu.
Można wtedy rozważyć:
- zwiększenie grubości ścianki,
- dodanie żebra,
- powiększenie promienia,
- zmianę miejsca koncentracji naprężeń,
- zmianę sposobu mocowania.
Nie każda modyfikacja będzie jednak korzystna.
Większa ilość materiału nie zawsze oznacza większą trwałość.
Dlatego projekt powinien uwzględniać sposób pracy części.
Czy wydruk 3D może zastąpić każdą część plastikową?
Nie.
To bardzo ważne ograniczenie.
Fakt, że można odwzorować kształt elementu, nie oznacza jeszcze, że można bezpiecznie zastąpić nim oryginalną część.
Szczególnej ostrożności wymagają komponenty:
- odpowiedzialne za bezpieczeństwo,
- pracujące pod dużym obciążeniem,
- narażone na bardzo wysoką temperaturę,
- pracujące pod ciśnieniem,
- mające kontakt z agresywnymi substancjami,
- wymagające certyfikowanych materiałów,
- mające bezpośredni kontakt z żywnością.
W takich przypadkach trzeba przeanalizować nie tylko geometrię, ale również materiał, technologię i wymagania konkretnego zastosowania.
Czasami lepszym rozwiązaniem będzie obróbka CNC, wykonanie elementu z metalu albo zastosowanie innej technologii.
Druk 3D pojedynczych elementów – produkcja już od jednej sztuki
Nie każda potrzeba uzasadnia produkowanie całej partii.
Druk 3D pojedynczych elementów pozwala wykonać dokładnie tyle sztuk, ile rzeczywiście potrzeba.
Jeżeli uszkodzone zostało jedno pokrętło, można wykonać jedno.
Jeżeli konstruktor chce sprawdzić nowy element, może zamówić pojedynczy prototyp.
Jeżeli potrzebny jest specjalny adapter wykorzystywany tylko na jednym urządzeniu, nie trzeba produkować całego kartonu takich adapterów.
Brak konieczności wykonywania formy powoduje, że małe ilości są jednym z naturalnych zastosowań technologii addytywnej.
To również dobra metoda testowania projektu.
Zamiast od razu zamawiać 30 sztuk, można rozpocząć od jednej.
Pierwsza sztuka jako test przed właściwym zamówieniem
W elementach wymagających dopasowania prototyp często pozwala uniknąć kosztownych błędów.
Wyobraźmy sobie obudowę, która ma pasować do istniejącej elektroniki.
Model powstał na podstawie pomiarów.
Pierwszy wydruk pokazuje jednak, że jedno gniazdo znajduje się zbyt blisko ścianki.
W modelu wystarczy przesunąć otwór.
Druga wersja pasuje prawidłowo.
Jeśli od razu wykonano by 50 obudów, wszystkie wymagałyby poprawienia lub ponownej produkcji.
Dlatego w wielu projektach warto najpierw sprawdzić pojedynczą część.
Druk 3D prototypów na zamówienie – zanim projekt trafi do produkcji
Szczególnym rodzajem realizacji jest druk 3D prototypów na zamówienie.
Prototyp pozwala zweryfikować projekt w świecie rzeczywistym.
Może służyć do sprawdzenia:
- wymiarów,
- ergonomii,
- montażu,
- wyglądu,
- sposobu obsługi,
- kompatybilności z innymi częściami,
- podstawowych właściwości mechanicznych.
To szczególnie ważne w projektowaniu nowych produktów.
Na ekranie komputera wszystkie elementy mogą wyglądać poprawnie.
Dopiero po złożeniu fizycznego modelu pojawiają się pytania:
Czy można wygodnie wcisnąć przycisk?
Czy śrubokręt mieści się podczas montażu?
Czy obudowę łatwo otworzyć?
Czy produkt dobrze leży w dłoni?
Czy przewód nie jest zbyt mocno zagięty?
Takich problemów często nie da się w pełni przewidzieć podczas samego modelowania.
Prototyp nie zawsze musi wyglądać jak gotowy produkt
Pierwsza wersja może mieć bardzo konkretny cel.
Jeżeli trzeba sprawdzić wyłącznie rozstaw otworów, nie ma sensu od razu wykonywać najbardziej estetycznego wariantu.
Jeżeli testowana jest ergonomia, ważniejszy będzie kształt.
Jeżeli sprawdzana jest wytrzymałość, trzeba bardziej skupić się na materiale i parametrach.
Dzięki temu kolejne prototypy można przygotowywać pod konkretne pytania projektowe.
Pierwszy sprawdza wymiary.
Drugi montaż.
Trzeci funkcjonalność.
Dopiero później powstaje wersja finalna.
Dlaczego druk 3D dobrze nadaje się do iteracyjnego projektowania?
Ponieważ zmiana fizycznej części zaczyna się od zmiany cyfrowego modelu.
Jeśli otwór ma zostać przesunięty o 3 mm, projektant zmienia go w CAD.
Jeżeli uchwyt powinien być dłuższy, modyfikowany jest odpowiedni wymiar.
Jeżeli potrzebne jest dodatkowe wzmocnienie, można dodać je do modelu.
Następnie powstaje kolejny wydruk.
W ten sposób proces może wyglądać następująco:
model → wydruk → test → poprawka → kolejny wydruk → wersja zaakceptowana.
To znacznie ułatwia rozwój nowych produktów.
Jak dobrać materiał do druku 3D na zamówienie?
Wybór materiału jest jednym z ważniejszych etapów realizacji.
Nie powinien wynikać wyłącznie z tego, jaki filament jest najtańszy albo jaki materiał klient zna z nazwy.
Trzeba odpowiedzieć na kilka pytań.
Gdzie część będzie używana?
Element stojący na biurku pracuje w innych warunkach niż komponent pozostawiony na zewnątrz.
Czy będzie wystawiony na temperaturę?
Wnętrze samochodu nagrzewające się latem może być znacznie bardziej wymagającym środowiskiem niż mieszkanie.
Czy na część będą działały siły?
Uchwyt przenoszący obciążenie wymaga innego podejścia niż dekoracyjna osłona.
Czy potrzebna jest elastyczność?
Niektóre elementy powinny się uginać lub amortyzować uderzenia.
Czy przedmiot będzie narażony na promieniowanie UV?
Ma to znaczenie przy zastosowaniach zewnętrznych.
Czy ważna jest przede wszystkim estetyka?
W przypadku elementów widocznych można inaczej dobrać parametry niż przy części schowanej wewnątrz maszyny.
Dopiero na podstawie odpowiedzi można rozsądnie dobrać materiał.
PLA, PET-G, ABS, ASA, TPU czy nylon?
Poszczególne materiały mają różne zastosowania.
PLA jest popularny w prostych realizacjach i prototypach.
PET-G jest często stosowany w elementach użytkowych.
ABS i ASA wykorzystuje się w projektach wymagających innych właściwości termicznych i mechanicznych, a ASA dodatkowo dobrze nadaje się do wielu zastosowań zewnętrznych.
TPU pozwala wykonywać elementy elastyczne.
Nylon może być wykorzystywany w bardziej wymagających częściach technicznych.
Nie oznacza to jednak, że należy zawsze wybierać „najmocniejszy” materiał.
Jeżeli produkt nie wymaga jego właściwości, może to tylko niepotrzebnie zwiększyć koszt i skomplikować produkcję.
Materiał powinien być wystarczający do konkretnego zastosowania.
Dlaczego sposób ułożenia modelu na drukarce jest ważny?
W technologii FDM gotowa część powstaje z kolejnych warstw materiału.
Dlatego orientacja modelu podczas produkcji ma duże znaczenie.
Może wpływać na:
- właściwości mechaniczne,
- wygląd powierzchni,
- położenie podpór,
- dokładność,
- czas produkcji,
- ilość zużytego materiału.
W części dekoracyjnej można przede wszystkim dążyć do uzyskania najlepszej powierzchni widocznej.
W części funkcjonalnej trzeba również uwzględnić kierunek działania sił.
Dlatego dwa wydruki wykonane z tego samego materiału i na podstawie tego samego modelu nie zawsze muszą mieć identyczne właściwości, jeśli zostały inaczej przygotowane do produkcji.
Dlaczego 100% wypełnienia nie oznacza automatycznie najlepszego wydruku?
Często można spotkać się z przekonaniem:
„Chcę, żeby część była mocna, więc proszę ustawić 100% wypełnienia”.
W rzeczywistości sprawa jest bardziej skomplikowana.
Na wytrzymałość wpływają między innymi:
- liczba ścian,
- ich grubość,
- geometria modelu,
- orientacja,
- materiał,
- kierunek obciążenia,
- parametry druku.
W wielu przypadkach zwiększenie liczby obrysów lub poprawienie samej konstrukcji może być bardziej sensowne niż wykonanie całkowicie litego elementu.
Dodatkowy materiał zwiększa przecież również czas i koszt produkcji.
Wycena druku 3D online – co wpływa na koszt?
Wycena druku 3D online może zostać przygotowana znacznie dokładniej po otrzymaniu konkretnego modelu.
Cena nie zależy wyłącznie od zewnętrznych wymiarów części.
Dwa przedmioty o wymiarach 100 × 100 × 100 mm mogą mieć zupełnie różny koszt.
Jeden może być cienkościenną obudową.
Drugi masywnym elementem technicznym.
Znaczenie ma wiele czynników.
Ilość materiału
Większa masa zazwyczaj oznacza większy koszt, ale nie jest jedynym parametrem.
Czas drukowania
Maszyna może być zajęta przez godzinę albo kilkanaście godzin.
Geometria
Skomplikowany model może wymagać dużej liczby podpór.
Materiał
Poszczególne tworzywa różnią się ceną oraz wymaganiami produkcyjnymi.
Dokładność i parametry
Bardzo mała wysokość warstwy może znacznie wydłużyć produkcję.
Liczba sztuk
Produkcja pojedynczego prototypu i kilkudziesięciu identycznych części wymaga innego planowania.
Projektowanie
Jeżeli model trzeba stworzyć od podstaw, koszt projektu jest osobnym elementem realizacji.
Dlaczego cena za gram niewiele mówi?
Porównywanie usług wyłącznie według ceny kilograma lub grama zużytego materiału jest dużym uproszczeniem.
Filament jest tylko jednym z elementów kosztu.
Dochodzi:
- czas pracy maszyny,
- przygotowanie modelu,
- obsługa procesu,
- amortyzacja urządzeń,
- nieudane wydruki,
- usuwanie podpór,
- kontrola części.
Model wykorzystujący 100 g tworzywa może drukować się znacznie krócej lub dłużej niż inny model o podobnej masie.
Dlatego cena materiału nie wystarcza do oceny kosztu całej usługi.
Druk 3D na zamówienie online – czy wszystko można załatwić zdalnie?
W wielu realizacjach tak.
Druk 3D na zamówienie online pozwala przeprowadzić praktycznie cały proces bez osobistego kontaktu z wykonawcą.
Klient przesyła plik albo materiały potrzebne do przygotowania projektu.
Następnie uzgadniane są:
- liczba sztuk,
- zastosowanie,
- materiał,
- oczekiwany termin,
- ewentualne wymagania dodatkowe.
Po zaakceptowaniu wyceny rozpoczyna się produkcja.
Gotowy przedmiot może zostać wysłany pod wskazany adres.
Dzięki temu nie trzeba ograniczać się do firmy znajdującej się w najbliższej okolicy.
Kiedy współpraca zdalna może być trudniejsza?
Są sytuacje, w których fizyczny dostęp do części lub urządzenia jest bardzo pomocny.
Dotyczy to między innymi:
- skomplikowanej inżynierii odwrotnej,
- części trudnych do zmierzenia,
- elementów wymagających wielu przymiarek,
- dużych urządzeń, których nie można łatwo przesłać,
- projektów wymagających dopasowania na miejscu.
W takich przypadkach trzeba indywidualnie ustalić najlepszy sposób wykonania pomiarów.
Przy gotowych plikach STL czy standardowych projektach cały proces może jednak bez problemu odbywać się zdalnie.
Szybki druk 3D z wysyłką – co zrobić, żeby skrócić realizację?
Jeżeli termin jest istotny, warto zadbać o komplet informacji już w pierwszej wiadomości.
Szybki druk 3D z wysyłką jest najłatwiejszy do zorganizowania wtedy, gdy:
- klient posiada gotowy plik,
- model nie wymaga dużych poprawek,
- określona jest liczba sztuk,
- znane jest zastosowanie,
- materiał jest dostępny,
- wymagania są jasno opisane.
Duża część opóźnień może wynikać nie z samego drukowania, lecz z konieczności kilkukrotnego ustalania podstawowych parametrów.
Dlatego zamiast:
„Potrzebuję tego jak najszybciej, ile kosztuje?”
warto napisać:
„W załączniku przesyłam STL. Potrzebuję 3 sztuk. Element będzie używany wewnątrz urządzenia w temperaturze do 40°C. Nie będzie mocno obciążony. Kolor nie ma znaczenia. Potrzebuję gotowych części do konkretnego dnia.”
Takie zapytanie można znacznie szybciej przeanalizować.
Czy „szybki” zawsze oznacza jeden dzień?
Nie.
Sam druk 3D może skracać proces przygotowania produkcji, ponieważ nie trzeba wykonywać klasycznej formy.
Nie oznacza to jednak, że każdy element można fizycznie wyprodukować natychmiast.
Niektóre wydruki trwają wiele godzin.
Jeżeli model jest duży albo zamawianych jest kilkadziesiąt części, łączny czas pracy urządzeń rośnie.
Do tego może dochodzić:
- projektowanie,
- poprawianie modelu,
- wykonanie próbnej sztuki,
- obróbka,
- kontrola jakości,
- transport.
Jeżeli zamówienie ma konkretny deadline, powinien być znany wykonawcy przed rozpoczęciem realizacji.
Druk 3D krótkich serii – co po zaakceptowaniu pierwszej sztuki?
Jeżeli prototyp lub pierwszy element spełnia wymagania, model można wykorzystać do przygotowania kolejnych egzemplarzy.
Druk 3D krótkich serii sprawdza się tam, gdzie potrzebna jest większa liczba części, ale wciąż zbyt mała, aby przygotowanie klasycznego oprzyrządowania produkcyjnego było oczywistym wyborem.
Może chodzić o:
- kilkanaście obudów,
- serię uchwytów,
- elementy wyposażenia zakładu,
- części produktu niszowego,
- komponenty testowej partii urządzeń,
- przyrządy produkcyjne.
Dużą przewagą jest możliwość zachowania cyfrowego modelu i późniejszego wznowienia produkcji.
Krótkie serie pozwalają łatwo wprowadzać zmiany
Załóżmy, że firma zamawia pierwszych 30 obudów.
Po kilku tygodniach użytkowania okazuje się, że dodatkowy otwór wentylacyjny poprawiłby pracę urządzenia.
Model można zmodyfikować.
Kolejne 30 egzemplarzy powstaje już w nowej wersji.
W przypadku technologii wykorzystującej kosztowną formę taka zmiana mogłaby być bardziej skomplikowana.
Produkcja addytywna daje więc dużą swobodę podczas rozwoju niewielkich serii.
Kiedy lepiej przejść na inną technologię?
Druk 3D nie zawsze pozostaje najlepszym wyborem po zwiększeniu liczby egzemplarzy.
Przy bardzo dużym wolumenie koszt jednostkowy innych technologii może być znacznie niższy.
Dlatego wraz ze wzrostem produkcji trzeba porównać:
- koszt jednej części,
- koszt przygotowania oprzyrządowania,
- planowaną liczbę egzemplarzy,
- ryzyko zmian projektu,
- wymagania materiałowe,
- jakość powierzchni,
- tempo produkcji.
Czasami druk 3D jest rozwiązaniem docelowym.
Czasami służy tylko do wykonania pierwszych partii przed przejściem na formowanie wtryskowe.
Profesjonalny druk 3D dla firm – jakie zastosowania ma w biznesie?
Profesjonalny druk 3D dla firm nie ogranicza się do przygotowania prototypu nowego produktu.
Produkcja addytywna może wspierać wiele codziennych procesów.
W przedsiębiorstwach drukuje się między innymi:
- uchwyty montażowe,
- pozycjonery,
- jigi,
- obudowy urządzeń,
- przyrządy kontrolne,
- adaptery,
- części maszyn,
- prowadnice,
- prototypy,
- osłony,
- komponenty produkowane w niewielkich seriach.
W wielu przypadkach takie elementy nigdy nie trafią do sprzedaży.
Ich zadaniem jest usprawnienie pracy przedsiębiorstwa.
Dedykowany uchwyt zamiast uniwersalnego rozwiązania
Wyobraźmy sobie stanowisko, na którym pracownik każdego dnia musi umieścić produkt dokładnie w tym samym miejscu.
Na rynku nie istnieje odpowiedni uchwyt.
Można zaprojektować go dokładnie pod:
- konkretny produkt,
- konkretny blat,
- konkretny sposób pracy.
Pierwsza sztuka trafia na stanowisko.
Pracownicy zgłaszają uwagi.
Projekt zostaje poprawiony.
Dopiero wtedy wykonywana jest większa liczba uchwytów.
Właśnie w takich zastosowaniach elastyczność druku 3D daje szczególnie dużą wartość.
Czy firmie opłaca się posiadać własną drukarkę?
To zależy od częstotliwości wykorzystania.
Jeśli przedsiębiorstwo drukuje codziennie wiele elementów i posiada pracowników potrafiących przygotowywać produkcję, własne urządzenia mogą być dobrym rozwiązaniem.
Przy okazjonalnych realizacjach sytuacja wygląda inaczej.
Zakup sprzętu oznacza również:
- konieczność obsługi,
- konserwację,
- materiały,
- części zamienne,
- miejsce,
- naukę technologii,
- kontrolę procesu.
Jeżeli firma potrzebuje kilku serii rocznie albo nieregularnych prototypów, zewnętrzny wykonawca może być prostszym rozwiązaniem.
Jak wygląda prawidłowy proces zamawiania druku 3D?
Dobrze przeprowadzona realizacja może składać się z kilku kroków.
Krok 1. Określenie zastosowania
Najpierw trzeba ustalić, do czego służy część.
Krok 2. Przekazanie modelu lub danych
Jeśli istnieje STL, można go przesłać.
Jeśli nie, potrzebne będą materiały do przygotowania projektu.
Krok 3. Analiza wykonalności
Wykonawca powinien sprawdzić model pod kątem technologii produkcji.
Krok 4. Dobór materiału
Tworzywo dobiera się do rzeczywistych warunków pracy.
Krok 5. Wycena
Określany jest koszt druku i ewentualnego projektowania.
Krok 6. Prototypowanie
Jeżeli projekt wymaga dopasowania, warto zacząć od jednej sztuki.
Krok 7. Produkcja
Po zaakceptowaniu modelu powstają docelowe elementy.
Krok 8. Kontrola i wysyłka
Gotowe części są sprawdzane i przekazywane klientowi.
Jak przygotować zapytanie o druk 3D na zamówienie?
Nie trzeba przygotowywać rozbudowanego dokumentu.
Wystarczy przekazać najważniejsze informacje.
Jeżeli masz model
Dołącz plik i napisz:
- ile sztuk potrzebujesz,
- do czego służy część,
- gdzie będzie używana,
- jakie będzie miała obciążenie,
- czy występuje podwyższona temperatura,
- czy będzie narażona na słońce,
- czy kolor ma znaczenie,
- jaki jest wymagany termin.
Jeżeli nie masz modelu
Przygotuj:
- zdjęcia,
- szkic,
- możliwie dokładne wymiary,
- opis zastosowania,
- informacje o częściach, do których model ma pasować.
Jeżeli posiadasz uszkodzony oryginał, również może być bardzo pomocny.
Przykład dobrego zapytania
Zamiast pisać:
„Potrzebuję wydrukować uchwyt. Jaka cena?”
można wysłać:
„Potrzebuję 4 sztuk uchwytu według załączonego pliku STL. Uchwyt będzie zamontowany na zewnątrz i narażony na słońce oraz deszcz. Będzie przykręcony dwiema śrubami i utrzymywał element ważący około 1 kg. Kolor najlepiej czarny. Proszę o dobór materiału, wycenę i informację o terminie.”
Wtedy od razu wiadomo, czego dotyczy realizacja.
Najczęstsze błędy przy zamawianiu wydruku 3D
Brak informacji o zastosowaniu
Materiał nie powinien być dobierany wyłącznie na podstawie geometrii.
Zbyt mała dokładność pomiarów
Błąd jednego milimetra może nie mieć znaczenia w figurce, ale uniemożliwić montaż elementu technicznego.
Założenie, że każde tworzywo działa tak samo
Materiały różnią się właściwościami.
Zamawianie całej serii bez testu
Jeżeli część wymaga precyzyjnego dopasowania, lepiej najpierw wykonać jeden egzemplarz.
Wybór wyłącznie na podstawie najniższej ceny
Najtańszy wydruk nie jest korzystny, jeśli trzeba później wykonywać go ponownie.
Kopiowanie części bez analizy jej zastosowania
Oryginał mógł zostać wykonany inną technologią i z zupełnie innego materiału.
Jakość wydruku to nie tylko wysokość warstwy
Drobniejsza warstwa może poprawić wygląd niektórych powierzchni, ale nie jest jedynym wyznacznikiem jakości.
W części technicznej znacznie ważniejsze mogą być:
- tolerancje,
- stabilność wymiarowa,
- prawidłowa orientacja,
- dobór materiału,
- konstrukcja modelu,
- powtarzalność kolejnych sztuk.
Estetycznie wyglądający wydruk, który nie pasuje w miejscu montażu, nie jest dobrą realizacją.
Dlatego sposób oceny jakości powinien zależeć od zastosowania części.
Druk 3D na zamówienie a gotowy produkt – największa różnica to dopasowanie
W tradycyjnym sklepie wybieramy spośród produktów, które już istnieją.
Czasami jeden jest trochę za duży.
Inny ma niewłaściwy rozstaw otworów.
Jeszcze inny pasuje wymiarami, ale nie ma odpowiedniego mocowania.
Przy indywidualnej produkcji można odwrócić ten proces.
Zamiast dopasowywać problem do produktu, projektuje się produkt dopasowany do problemu.
To właśnie jedna z największych zalet produkcji addytywnej.
Jeżeli potrzebujesz pojedynczej części, własnego projektu, prototypu albo krótkiej serii, możesz zamówić, przekazując gotowy model lub materiały pozwalające przygotować projekt od podstaw.
Nie trzeba mieć własnej drukarki ani wiedzieć, jaki filament i parametry zastosować. Znacznie ważniejsze jest dokładne opisanie funkcji przyszłego elementu.
Co jeśli nie wiadomo, czy druk 3D nadaje się do danego projektu?
Nie trzeba podejmować tej decyzji samodzielnie.
Warto opisać:
- czego potrzebujemy,
- ile sztuk,
- jakie są warunki użytkowania,
- czego oczekujemy od części.
Na tej podstawie można ocenić, czy produkcja addytywna jest rozsądnym rozwiązaniem.
Czasami odpowiedź będzie pozytywna.
Czasami konieczna będzie zmiana geometrii.
A w pewnych przypadkach lepiej zastosować zupełnie inną technologię.
Dobrze przeprowadzona usługa nie powinna polegać na drukowaniu każdego przesłanego pliku za wszelką cenę, ale na dobraniu rozwiązania, które ma praktyczny sens.
Druk 3D na zamówienie – od jednej części do powtarzalnej produkcji
Jedną z największych zalet cyfrowej produkcji jest możliwość łatwego przechodzenia pomiędzy kolejnymi etapami projektu.
Na początku istnieje pomysł.
Następnie powstaje model.
Potem wykonywany jest prototyp.
Po testach projekt jest poprawiany.
Powstaje pierwsza docelowa sztuka.
Jeżeli wszystko działa prawidłowo, można wykonać kolejne egzemplarze.
Ten sam cyfrowy model może później służyć do wznowienia produkcji.
Nie trzeba więc za każdym razem rozpoczynać całego procesu od początku.
Podsumowanie – kiedy druk 3D na zamówienie jest dobrym rozwiązaniem?
Druk 3D na zamówienie sprawdza się szczególnie wtedy, gdy potrzebny jest przedmiot niestandardowy.
Może to być:
- pojedyncza część zamienna,
- specjalny uchwyt,
- adapter,
- obudowa,
- prototyp produktu,
- element urządzenia,
- przyrząd produkcyjny,
- niewielka seria.
Nie trzeba przy tym posiadać własnego modelu.
Jeżeli istnieje STL, można rozpocząć od jego analizy.
Jeżeli go nie ma, punktem wyjścia mogą być zdjęcia, szkic, wymiary albo uszkodzona część.
Najważniejsze jest dokładne określenie zastosowania.
To od niego powinny zależeć materiał, konstrukcja i sposób produkcji.
Druk 3D daje dużą swobodę, ale nie jest technologią odpowiednią do każdego projektu. Przy bardzo dużych seriach, wysokich obciążeniach, szczególnych wymaganiach bezpieczeństwa czy nietypowych warunkach pracy lepsze mogą być inne metody.
Tam jednak, gdzie liczy się personalizacja, szybka zmiana projektu i możliwość wykonania jednej lub niewielkiej liczby sztuk, produkcja addytywna może znacząco uprościć drogę od pomysłu do gotowego elementu.
FAQ – druk 3D na zamówienie
Czy można zamówić wydruk bez gotowego modelu 3D?
Tak. Do wstępnej oceny projektu mogą wystarczyć zdjęcia, szkic, wymiary, uszkodzona część oraz opis zastosowania. Jeżeli realizacja jest możliwa, przed produkcją przygotowywany jest model 3D.
Czy można przesłać własny plik STL?
Tak. Druk 3D z pliku STL jest jednym z najprostszych sposobów rozpoczęcia realizacji. Model powinien jednak zostać sprawdzony pod kątem poprawności i możliwości wykonania.
Czy można zamówić jedną sztukę?
Tak. Druk 3D pojedynczych elementów nie wymaga przygotowywania formy, dlatego technologia nadaje się również do produkcji jednostkowej.
Czy można odtworzyć uszkodzoną część?
W wielu przypadkach tak. Element może zostać odwzorowany na podstawie pomiarów, zdjęć, skanowania 3D lub połączenia kilku metod. Trzeba jednak sprawdzić, czy drukowany zamiennik będzie odpowiedni do warunków pracy.
Ile kosztuje druk 3D na zamówienie?
Cena zależy między innymi od modelu, czasu produkcji, materiału, liczby sztuk i ewentualnego projektowania. Dlatego wycena powinna być przygotowana dla konkretnego projektu.
Jak długo trwa realizacja?
Termin zależy od rozmiaru części, materiału, czasu wydruku, liczby sztuk oraz tego, czy projekt jest gotowy. Jeżeli potrzebny jest szybki termin, warto podać go już w pierwszym zapytaniu.
Czy mogę zamówić wydruk przez internet?
Tak. Model lub materiały do projektu można przesłać zdalnie, podobnie jak informacje dotyczące zastosowania i liczby sztuk. Gotowe elementy mogą następnie zostać wysłane.
Czy druk 3D nadaje się do produkcji seryjnej?
Do niewielkich serii często tak. Przy dużych wolumenach warto jednak porównać koszt z formowaniem wtryskowym lub innymi metodami.
Jaki materiał jest najlepszy?
Nie ma jednego najlepszego materiału. Wybór zależy od temperatury, obciążeń, warunków zewnętrznych, wymaganej elastyczności i innych parametrów użytkowych.
Czy wydruk 3D może być używany na zewnątrz?
Tak, pod warunkiem dobrania materiału odpowiedniego do promieniowania UV, zmian temperatury i wilgoci.
Czy warto najpierw zamówić prototyp?
Jeżeli część musi dokładnie pasować albo projekt jest nowy, wykonanie pojedynczego prototypu przed większą serią może znacząco ograniczyć ryzyko błędów.
Czy druk 3D zawsze jest najlepszą metodą wykonania części?
Nie. Przy szczególnych wymaganiach mechanicznych, bardzo wysokiej temperaturze, dużych seriach lub elementach krytycznych dla bezpieczeństwa odpowiedniejsza może być inna metoda produkcji.
