Az eljárás előnyei és hátrányai.
Az additív gyártás viszonylag új fogalom, amely mindazokat a gyártási eljárásokat magában foglalja, amelyekkel előre elkészített digitális tervek alapján szilárd, háromdimenziós tárgyak állíthatók elő. Ide tartoznak például az egyre keresettebb 3D nyomtatók is.
Az additív gyártás a gyors prototípusgyártáson alapul, vagyis az anyag rétegről rétegre történő felépítésén. Így bármilyen alkatrész előállítható, meghatározott anyagból – legyen az műanyag, fém, beton vagy akár ehető anyag. A 3D nyomtatás egyik előnye, hogy szinte végtelen lehetőséget kínál, és messze túllépi az ipari gyártás eddigi korlátait.
Egyes szakértők egyenesen negyedik ipari forradalomról beszélnek, amely egymástól igen eltérő gazdasági ágazatoknak kedvezhet. Bár piaci részesedése még mindig kicsi, a várható növekedés szinte felmérhetetlen.
Az additív gyártás lehetséges alkalmazási területei közé tartozik a repülőgépipar, a védelmi ipar és az autóipar. Emellett orvostechnikai elemek és különféle fogyasztási cikkek, például műszerek vagy elektronikai eszközök is készíthetők vele. A tervezési és gyártási szabadság igen nagy, és várhatóan a jövőben még számos további iparágban és ágazatban alkalmazható lesz.
Az alábbiakban megismerheti az additív gyártás előnyeit és hátrányait, valamint a 3D-s gyártás különböző módszereit.
Az additív gyártás előnyei – az új ipari forradalom
Az additív gyártás számos előnnyel jár a termelésben. Ipari forradalomról csak akkor beszélhetünk, ha olyan tényezők összessége áll mögötte, amelyek a gyártási folyamatot jóval egyszerűbbé és mindenekelőtt olcsóbbá teszik.
A 3D nyomtatás esetében több ilyen tényező is van, ráadásul ezek megfelelnek napjaink gazdasági, energetikai és környezetvédelmi kihívásainak. Közülük a következőket emelnénk ki:
Gyorsabb gyártás
Az ipari forradalmak kirobbanásában az egyik legmeghatározóbb tényező mindig a termékek előállításának gyorsasága volt. Ez a gyárak termelésének automatizálásával eddig is így történt. Az additív gyártás egy lépéssel tovább megy, hiszen akár 90%-kal is csökkentheti egy termék előállítási idejét.
A gyorsabb gyártási folyamat révén az egy darabra jutó költség is alacsonyabb lesz. Emellett a 3D nyomtatáshoz használt anyagok általában olcsóbbak.
Költségcsökkentés
Az additív gyártási technológiákkal a gyártási folyamat sokkal inkább digitalizálódik, ami a logisztikai költségek csökkenésével jár. A gyors termékelőállítás mellett már nem lesz szükség nagy alapanyag-készletekre, és egy adott alkatrész vagy termék iránti igény azonnal kielégíthető. Az ilyen gyártást alkalmazó vállalatnak nem lesz szüksége nagy raktárterületekre, ami jelentős költségmegtakarítást jelent.
Energiamegtakarítás
A 3D-s gyártást végző gépek kevesebb energiát fogyasztanak. Az előállított termékek tömege kisebb, ezért gyártásuk energetikai szempontból egyszerűbb és olcsóbb. A 3D nyomtatók nem fogyasztanak annyi energiát, mint az ipar egyes nehézgépei.
Fenntarthatóság
Az additív gyártás egyik előnye, hogy bevezetése elősegíti azt a fenntartható fejlődést, amelyre a bolygónak az éghajlatváltozás elleni küzdelemben szüksége van. Csökken az energiafogyasztás és a szállítási költség is, mivel az alapanyag kevesebb helyet foglal. Ráadásul a 3D-s gyártás egyes technológiái lehetővé teszik az alapanyagok újrahasznosítását és újrafelhasználását, így az anyag maximálisan kihasználható, és minimális hulladék keletkezik.
Az additív gyártás típusai
Az additív gyártásnak különböző eljárásai léteznek, amelyeket folyamatosan fejlesztettek és újítottak, hogy jobb gyártási jövedelmezőséget és a különböző ágazatok számára gyakorlati alkalmazásokat kínáljanak.
Az egyik legrégebbi a sztereolitográfia, amely folyékony gyanták és ultraibolya fénysugarak segítségével működik.
Léteznek más technológiák is, például a szelektív lézerszinterezés (SLS), amely fémporokból dolgozik. A porokat először megolvasztják, majd rétegről rétegre újra megszilárdítják, így alakul ki a kívánt forma.
Végül ott van a fröccsöntés, közismertebb nevén DLMD.
Ennek során egy megolvasztott alapanyagot és egy másik, por alakú anyagot egyesítenek egymással.