Top 3 industrii în care printarea 3D este utilă

În ultimul deceniu, multe tehnologii au fost dezvoltate iar câteva dintre acestea deja și-au demonstrat practicabilitatea în lumea reală. Însă cu siguranță printarea 3D este unul dintre cele mai inovatoare procese de fabricare ce are puterea de a modela într-un mod unic mediul nostru înconjurator.

Există o multime de industrii care au folosit printarea 3D dar există și mai multe care abia au făcut cunostință cu această tehnologie. Din moment ce aceste mașini devin din ce în ce mai accesibile, creativitatea rămâne limita în era fabricării digitale.

Așadar, astăzi am hotărât să scriem despre top 3 industrii în care printarea 3D are un rol esențial asupra procesul de producție.

Domeniul aerospațial:

De-a lungul timpului s-au adus inovații în mod constant în ceea ce priveste materialele concepute pentru industria aerospațială. Dar nu întotdeauna materialul în sine reprezintă tot ceea ce contează ci și structura și modul în care acest material este modelat pentru a da forma finală obiectului. Daca facem referire spre exemplu la industria de comerț, (avioane de linie, rachete) prioritatea numarul 1 este reducerea greutății aeronavei. Și asta deoarece greutateă afectează încărcătura utilă și consumul de combustibil.

Spre deosebire de procesele tradiționale de fabricare precum prelucrarea la CNC în care materialul este îndepărtat prin așchiere pentru a crea obiectul în sine, printarea 3D realizează componente prin metoda adiției. Astfel, permițând realizarea de geometrii complexe și modele compacte net superioare. Un exemplu ilustrativ se poate regăsi în imaginile de mai jos.

Piesa din imagine reprezintă modelul la scară al unei componente dintr-un avion. Dacă aceasta s-ar fi realizat prin metodele tradiționale, obiectul nu putea fi realizat decât plin în interior. Astfel, inginerii ar fi trebuit sa caute un material rezistent dar care sa fie și foarte usor în acelasi timp. Cu ajutorul imprimantelor 3D, aceeași piesă poate deveni de 3 ori mai ușoară și mai rezistentă. Și asta pentru că printarea 3D este un proces de adiție iar în interior se pot realiza structuri cu scopul de a conferi rezistență și o greutate totală mai mică a piesei.

Un alt exemplu este al celor de la GE. Ei au reușit să printeze 3D până la 40% dintr-un motor de elicopter, astfel reușind să reducă numarul pieselor de la 400 la doar 16. Un alt ansamblu a fost produs utilizând printarea 3D prin reducerea numărului de componente de la 855 la doar 12. În acest caz, greutatea totală a fost redusă cu aproximativ 3 kg iar costul de producție cu 80%.( vezi aici articolul).

Așadar, data viitoare când veți zbura cu avionul merită să vă gândiți că s-ar putea ca acel avion să conțină și piese realizate prin tehnologia de imprimare 3D.

Cercetare și dezvoltare

Înainte de a fi realizate și puse pe piață, toate sistemele/tehnologiile/obiectele/produsele de pe acest pământ s-au aflat într-o etapă de progres tehnologic. Această etapă face referire la activități inovatore în dezvoltarea de noi servicii și produse cu scopul de a le îmbunătăți. Așadar, haideți să vedem cum influențează procesul de printare 3D acest domeniu inovator.

În primul rând datorită acestei tehnologii, proiectarea și testarea produselor noi se face într-un mod mult mai ușor și mai rapid. Astfel, timpul de realizare de la prototipul inițial până la produsul final este cu mult mai mic decât dacă s-ar fi folosit metodele tradiționale. Ceea ce este și mai important este faptul că acest proces iterativ poate fi reluat pe termen nelimitat, totul fiind realizat cu un minim de timp, efort și cost.

Dacă ar fi să dăm un exemplu de o prezentare schematică a fluxului de dezvoltare de la idee la obiect final, aceasta ar arăta cam așa:

Schițarea ideii
Realizarea unui model 3D pe calculator
Printarea 3D al unui prototip și testarea acestuia pentru a găsi potențialele probleme în proiectare
Îmbunătățirea și reprintarea modelului CAD pentru obținerea unui produs minim viabil.

Pentru a vedea proiectul final, click AICI

La o scara mai mare, aceste etape pot fi mai numeroase și mai complicate, ele având loc într-o ordine diferită de cea prezentată. În unele cazuri, unele concepte din diferite etape se pot suprapune. Însă în mare, schema de sus oferă o imagine de ansamblu a modului în care printarea 3D aduce un mare avantaj în procesul de dezvoltare al unui produs.

Industria automotive

Procesul de adiție strat cu strat prin metoda printării 3D nu ar fi avut un asemenea succes dacă știința materialelor nu ar fi evoluat. Astfel, progresele recente ale tipurilor de filamente cu care se poate printa au dus la diversitate, timpi de producție mai mici și costuri reduse. Așadar, noi modalități de concepere și producere a autovehiculelor sunt dezvoltate pe zi ce trece.

Există 3 mari caracteristici pe care piesele printate 3D trebuie să le îndeplinească pentru ca acest proces de fabricare să fie util în domeniul automotive.

Ca și în cazul industriei aerospațiale, unul dintre cele mai importante aspecte este greutatea finală. Iar aici printarea 3D poate aduce un impact pozitiv considerabil. Mereu inginerii au folosit materiale avansate dar și geometrii complexe în încercarea de a reduce greutatea și a creste performanța pieselor.

Supunerea la temperaturi înalte este un lucru des întâlnit mai ales în compartimentul unde se află motorul. Două materiale termorezistente cu care se printează 3D prin tehnologia FDM sunt Nylon și ULTEM.

Rezistența la umezeală reprezintă un factor important mai ales atunci când vrem să protejăm electronica scumpă ce controlează mașina. Din fericire, piesele printate 3d pot fi post procesate în acest scop.

Câteva exemple concrete despre utilitatea tehnologiei de printare 3D în domeniul automotive sunt:

Realizarea de suporți de fixare 
Realizarea de prototipuri