{' '} {' '}
Limited time offer
SAVE % on your upgrade.

Page 9

A d i t i v n í v ý r o b a a a u to m a t i z a c e v e s l é v á r e n s t v í I . Š p i č k a – T. Ty k v a

Tuhnutí nataveného materiálu Fused Deposition Modeling – FDM Technologie FDM je založena na natavování termoplastického materiálu – ABS, PC, PC/ABS, PPSU, PA, ASA, ULTEM, TPE, termoplastické vosky – navinutého ve formě drátu na cívce, ze které je dávkován do vyhřívané trysky a nanášen ve vrstvách o tloušťce 0,178; 0,254 nebo 0,330 mm na podložku. Tisková hlava se pohybuje v rovině x, y, dokud nedokončí jednu vrstvu. Následně se tisková hlava posune v ose z směrem nahoru o příslušnou tloušťku vrstvy a ukládá další vrstvu materiálu. Laminated Object Manufacturing – LOM Modely vyrobené touto technologií jsou tvořeny laminovanými vrstvami fólií. Jednotlivé fólie o tloušťce 0,01 až 0,20 mm, například z papíru, PA, PBT, keramiky, kovu, kompozitů, jsou opatřeny přilnavým nátěrem a jsou přilepeny k předešlé vrstvě nebo tepelně spojeny. Po výrobě příslušného počtu vrstev je laserem nebo nožem vyřezána kontura dílu. Freeformer – Arburg Aditivní způsob výroby plastových dílů na základě 3D dat návrhu CAD, ze standardních vstřikovacích granulátů, bez použití forem. V technologickém zařízení Freeformer, oproti jiným zařízením RP, je tisková hlava stacionární a pohybuje se nosič součásti poháněný lineárními motory, a tím umožňuje výrobu součástí s volným tvarováním. Malý šnekový extruder připravuje polymerní taveninu, kterou piezoelektricky řízené jehlové (kmitající) dávkovací zařízení dávkuje ve formě kuliček ve vrstvách na vznikající díl. Spečení práškového materiálu Selective Laser Sintering – SLS Principem metody, bez ohledu na zpracovávaný materiál, je nanesení prášku o velikosti částic od 20 do 100 μm na základovou desku. Nanesený prášek se CO2 laserem nataví – speče, a to pouze v požadovaném místě. Okolní materiál zůstává nespečený a slouží jako podpora pro převislé části spečeného dílu. Po spečení jedné vrstvy se základová deska posune o tloušťku vrstvy dolů, nanese se další vrstva prášku a proces spékání se opakuje až do dokončení dílu. Nejproduktivnější z těchto technologických postupů je technologie 3DP. Technologie PolyJet díky nanášení vrstev o malé tloušťce (16 μm) umožňuje vytvářet hladké – imitace lesku – a tenké stěny. Metoda DLMS pracuje s kovovými prášky typu ocel, nerezová ocel, martenzitická ocel, kobalt chrom, titan, slitiny bronzu a niklu, tloušťka 20 až 40 μm, tloušťka stěn dílu od 0,4 mm. Sintrování probíhá v atmosféře inertního plynu. Variantou metody DLMS je technika 3D Laser Cladding, u níž se kovový prášek kontinuálně přidává do stopy dopadu laserového paprsku. Takto vyrobené díly mají hustotu a mechanické vlastnosti srovnatelné s díly vyrobenými klasickými technologiemi.

Po r ov n á n í n á k l a d ů n a ko nve n č n í a aditivní výrobu Jak je patrné z obr. 1, má zvolená výrobní technologie (tzn. buď konvenční, nebo aditivní) přímý vliv na jednicové náklady. Zatímco u konvenční výroby s každým dalším vyrobeným kusem náklady na kus klesají (specificky v oblasti slévárenství se postupně do každého kusu rozpouští například náklady na výrobu formy, její testování apod.), u využití aditivní výroby jsou náklady na kus v zásadě konstantní, resp. nejsou závislé na objemu produkce konkrétního výrobku (zde konkrétně odlitku). Místo, kde se nákladová křivka aditivní a konvenční výroby protnou, označuje bod, kde jsou jednicové náklady stejné pro obě technologie – můžeme tedy hovořit o pomyslném bodu zvratu (někdy také BEP – z anglického BreakEven Point), jak je znázorněno na obr. 1. Pokud by se do tohoto obecného grafu vynesly skutečné nákladové křivky vztažené k objemu produkce, bylo by situaci v bodě zvratu možno charakterizovat takto: – osa x (objem výroby): spuštěním kolmice z bodu zvratu na osu x lze odečíst objem výroby, při němž dochází k vyrovnání jednicových nákladů na konvenční a aditivní výrobu. Byl-li by plán výroby právě na této úrovni, bylo by lhostejné, zda by podnik zvolil konvenční, nebo aditivní výrobu. Pokud by byl plán výroby nižší než toto číslo, vyplatilo by se využití aditivní výroby, a naopak, pokud by byl plán výroby vyšší, vycházela by ze srovnání výhodněji konvenční výroba; – osa y (náklady na vyrobený kus): bod na ose y, který vznikl protažením kolmice osy na bod zvratu, zachycuje jednicové náklady – konkrétně v tomto bodě se jednicové náklady při využití konvenční a aditivní výroby rovnají. Po r ov n á n í n á k l a d ů a ko m p l e x n o s t i d o d áv k y p ř i v y u ž i t í a d i t i v n í a ko nve n č n í v ý r o by U požadavku na složitou a komplexní dodávku (zejména malosériovou, prototypovou či kusovou výrobu) jsou náklady na konvenční výrobu vysoké (příprava forem, jader, lidská práce apod.). U aditivní výroby díky absenci části předvýrobní přípravy je finanční náročnost až na časové nároky a materiálové náklady konstantní. Výhodou aditivní výroby je možnost optimalizace výrobku z hlediska spotřeby materiálu (optimální síla stěny, voštinová struktura apod.). To vede ke snižování přímých materiálových nákladů na výrobu při současné možnosti zvyšování komplexnosti dodávek.

Bod zvratu

Obr. 1. Porovnání jednotkových nákladů u aditivní a konvenční výroby v závislosti na objemu produkce Fig. 1. Comparing of unit costs for additive and conventional production according to the volume of production

S l é vá re ns t v í . L X V . b ř eze n – d u b e n 2017 . 3 – 4

79

ADITIVNÍ V ÝROBA

Technologie na bázi polymerizace působením světla Stereolitografie – SLA Stavba modelu je založena na postupném vytvrzování kapalného fotopolymeru – po dokončení vytvrzování jedné 2D vrstvy definované ve formátu STL ve 3D modelu se zhotovovaný díl posune o vrstvu a vytvrzuje se další vrstva. Tloušťka vrstev se dá zvolit v rozmezí 0,05 až 0,15 mm. Po ukončení tisku se může opracovat a upravit jeho povrch v UV komoře, kde se součásti dodá požadovaná kvalita povrchu, barva apod.

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 3-4 2017  

Slevarenstvi 3-4 2017  

Profile for inasport