Produkcja addytywna — druk 3D w metalu i przyszłość branży

Wszystkie prace, które do tej pory czytałeś, są subtraktywne — usuwają materiał z większego bloku, aby osiągnąć pożądany kształt. Wytwarzanie addytywne robi coś odwrotnego: przedmiot budowany jest warstwę po warstwie bezpośrednio z cyfrowego modelu 3D. W przemyśle metalowym najczęstsza jest wariant oparty na technologii laserowej, znana pod nazwami SLM (Selective Laser Melting) i DMLS (Direct Metal Laser Sintering).

Przy SLM i DMLS cienka warstwa sproszkowanego metalu jest rozprowadzana na płytę budowlaną, a laser następnie stala proszek dokładnie tam, gdzie część powinna mieć materiał w tej warstwie. Płyta budowlana jest obniżana nieznacznie, nowa warstwa proszku jest rozprowadzana, a proces powtarza się, aż całe urządzenie jest zbudowane. Obie nazwy w praktyce obejmują ten sam zasadniczy princip - oba procesy całkowicie wtapiają proszek metaliczny, chociaż DMLS pierwotnie opisywał proces jako spiekanie, a SLM jako topienie. Proces odbywa się w komorze z kontrolowaną, obojętną atmosferą, dzięki czemu topiony metal nie reaguje z powietrzem.

Typowe materiały w druku metali to aluminium, stal nierdzewna i tytan. Technologia jest używana szczególnie wcześnie w procesie rozwoju — do modeli koncepcyjnych i prototypów funkcjonalnych — ale także do narzędzi, złożonej geometrii, która byłaby trudna lub niemożliwa do wyrobu frezem, i dla branż takich jak medico, gdzie niestandardowe, złożone kształty są poszukiwane. Z drugiej strony druk metali jest typowo wolniejszy i droższy na część niż tradycyjne przetwarzanie dla większych serii prostszych geometrii.

Produkcja addytywna nie zastępuje kompetencji zawodowej inżyniera technologa — buduje na niej dalej. Zrozumienie materiałów, tolerancji, rysunków i technik pomiaru jest równie konieczne, gdy wydrukowana część wymaga dofiniowania i kontroli, jak wtedy, gdy jest wytwarzana od podstaw na maszynie CNC. Wiele firm, które inwestują w druk metalowy, szukają właśnie doświadczonych techników do obsługi technologii i dofiniowania wydrukowanych części, ponieważ wymaga to tego samego zrozumienia materiału i precyzji, na którym opiera się reszta zawodu.

Nawet jeśli twoje miejsce pracy nie ma drukarki metalowej dzisiaj, technologia ta rozprzestrzenia się w częściach przemysłu, zwłaszcza tam, gdzie złożona geometria lub małe serie robią tradycyjną obróbkę drogą lub niemożliwą. Znanie zasad — i wiedza, kiedy druk i CNC są najlepszym wyborem — czyni cię bardziej wszechstronnym pracownikiem, niezależnie od tego, na którą maszynę w końcu staniesz.

“Druk buduje część, CNC ją tnie — ale to wciąż ta sama wiedza fachowa o materiale, wymiarach i tolerancjach, która decyduje, czy rezultat się sprawdza.”