Jeste li znali da je 3D print zapravo samo podvrsta procesa aditivne proizvodnje (eng. additive manufacturing)? Kao što samo ime govori, aditivna proizvodnja je proces stvaranja predmeta dodavanjem materijala, principom sloj po sloj. Iako relativno mlada, ova tehnologija već je širokoprihvaćena zbog jednostavnosti, pristupačnosti i, prema rječima bivšeg američkog predsjednika Obame, “potencijala da revolucionizira način na koji proizvodimo gotovo sve.”
Procesi aditivne proizvodnje
Aditivna proizvodnja obuhvaća mnogo različitih tipova procesa među kojima se najčešće ističe ovih šest:
- Slojevito vezivanje (eng. Binder Jetting) – gdje se čestice praha, pomoću vezive tvari, spajaju u željeni oblik.
- Taloženje usmjerenom energijom (eng. Directed Energy Deposition – DED) – gdje usmjerenim snopom energije (plazmom, laserskim ili elektronskim) talimo materijal dok se on ekstrudira kroz sapnicu te tako gradimo sloj po sloj.
- Ekstruzija materijala (eng. Material Extrusion) – gdje se materijal ekstrudira kroz zagrijanu sapnicu, tali i gradi sloj po sloj.
- Fuzija praha (eng. Powder Bed Fusion) – gdje zagrijanom glavom printera ili energetskim snopom (laserskim ili elektronskim) talimo praškasti materijal u željeni oblik.
- Laminiranje (eng. Sheet Lamination) – gdje objekt gradimo sloj po sloj redajući izmjenično tanke listove materijala i adheziva, izrezivajući oblik laserom te prelazeći preko komada zagrijanim valjkom kako bi se adheziv aktivirao.
- Polimerizacija u posudama (eng. Vat Polymerisation) – gdje se tekući materijal (fotopolimer) nalazi u posudi i polimerizira sloj po sloj pomoću usmjerenog snopa UV zraka.
Prednosti i nedostaci aditivne proizvodnje
Naveli smo kako je aditivna proizvodnja puna prednosti, a sad je vrijeme da to i potkrijepimo.
Brzina
Kad je riječ o aditivnoj proizvodnji, najveći “selling point” jest brzina i pouzdanost. Ne samo da, za razliku od tradicionalnih tehnologija proizvodnje pri kojima je za izradu jednog komada potrebno i do nekoliko dana, za izradu aditivnom proizvodnjom treba svega nekoliko sati, ovisno o kompleksnosti proizvoda, nego je ukinuta potreba za cijelim lancem dobave jer je komad, koji je modeliran na računalu, spreman za izradu odmah te s računala odmah ide u, na primjer, 3D printer. Zbog toga je za rapidnu izradu prototipova aditivna proizvodnja odličan potez.
Materijal
Aditivna proizvodnja otvara mogućnost korištenja više različitih materijala prilikom same izrade komada, šro uvelike skraćuje vrijeme izrade i olakšava život mnogim inženjerima. Pri tom je, naravno, važno znati svojstva materijala i njihovu kompatibilnost, a o tome ćete moći više čitati u našim budućim objavama.
Geometrija
Tradicionalnim proizvodnim procesima bilo je teško ostvariti složenije geometrijske oblike jer su ograničenja alata činila problem. Uz aditivnu proizvodnju to više nije problem. Dizajneri više ne moraju brinuti o tome hoće li objekt biti premale veličine ili će kut izvedbe biti nezgodan za neki alat. Izrada principom “sloj po sloj” otvara vrata mnogim geometrijskim izvedbama, što je uvelike korisno aero i automobilskoj industriji.
Personalizacija i prilagodba
Kako vrijeme izrade i geometrijska ograničenja više nisu prepreka pri izradi komada, puno je lakše doći do savršenog proizvoda. Iteriranje postaje sve lakše i razvoj proizvoda je fleksibilniji. Također, svatko od nas je poseban i zaslužuje svoje personalizirane proizvode, ukoliko to želi. Personalizacija nikad nije bila lakša upravo zbog tog što u proizvodnji više nisu potrebni posebni alati, kalupi ili matrice.
Iako bismo voljeli da je, aditivna proizvodnja nije savršeno rješenje za sve probleme. Navodimo ključne nedostatke, a na vama je da odlučite prevažu li prednosti ili nedostaci u svoju korist.
Inicijalni trošak
Početna ulaganja u aditivnu proizvodnju mogu biti značajna. Kupnja opreme te obuka osoblja mogu biti prepreka za neka poduzeća.
Troškovi materijala
Neke vrste materijala mogu biti skuplje u odnosu na materijale koji se koriste u tradicionalnim tehnologijama proizvodnje.
Ovisnost o tehnološkim standardima
Kao što smo prethodno naveli, aditivne tehnologije relativno su nove pa nedostatak standardizacije u nekim područjima može otežati usporedbu i ne može osigurati kvalitetu proizvoda. Smatramo kako ovo neće biti problem još dugo, s obzirom na količinu novca i vremena koje se ulaže u aditivnu proizvodnju!
Primjena
Kad je riječ o primjeni, jedan cijeli dan ne bi bio dovoljan da nabrojimo gdje se sve nalaze dijelovi proizvedeni ovom tehnologijom. Neki od primjera uključuju aeroindustriju gdje se proizvode lagani i složeni dijelovi za letjelice; medicinsku industriju, gdje su personalizirani medicincki implatati već uobičajena pojava; automobilsku industriju, energetiku, umjetnost, i mnoge druge.
