Wytwarzanie przyrostowe to nowy sposób wytwarzania części i innych elementów, w którym materiał – metal lub tworzywo sztuczne – nakładany jest warstwa po warstwie, w zaplanowany sposób, tam, gdzie jest potrzebny. To technika, która pozwala wytwarzać przede wszystkim niestandardowe kształty geometryczne. Potocznie nazywa się ją drukiem 3D.
Zalety wytwarzania przyrostowego
Coraz więcej branż stawia na wytwarzanie przyrostowe. Wynika to z tego, że w porównaniu z wytwarzaniem tradycyjnym nie wymaga ono procesów pośrednich do osiągnięcia celu końcowego, takich jak wykonanie oprzyrządowania. W efekcie części powstają nawet o 90% szybciej. Ponadto maszyna zużywa dokładnie tyle materiału, ile zawiera gotowa część. Dlatego nie powstają żadne odpady przy tej technice, koszt produkcji jest niższy, a wyroby powstają w sposób bardziej zrównoważony.Rozwój tego rodzaju wytwarzania
Wytwarzanie przyrostowe zyskuje na popularności i jest coraz szerzej stosowane ze względu na dokładność, szybkość i oszczędności, jakie zapewnia. Co więcej, może z niego korzystać wiele firm, niezależnie od tego, czy działają w przemyśle lotniczym i kosmicznym, czy w ochronie zdrowia. Do tego stopnia, że dzięki tym maszynom można wytwarzać części statków powietrznych wytrzymujące temperaturę siedmiuset stopni czy indywidualne implanty dopasowane do potrzeb każdego pacjenta.Warto też podkreślić, że jest to technika, której rozwój nie ma granic dzięki ogromnemu potencjałowi. Oprócz wymienionych branż na wytwarzanie przyrostowe stawiają także fabryki mebli, zakłady jubilerskie, przemysł tekstylny, producenci zabawek czy motoryzacja, a także wiele innych firm.
Technologie wytwarzania przyrostowego
Każda firma ma inne potrzeby – wszystko zależy od branży i rodzaju działalności. Każda z nich będzie więc korzystać z innej technologii wytwarzania przyrostowego. Zależy to m.in. od funkcji części oraz od tego, czy mają powstać ze stopów metali, czy z polimerów. Obecnie główne technologie wytwarzania przyrostowego to:- Powder Bed Fusion czyli stapianie w złożu proszku: polega na nakładaniu warstwy sproszkowanego materiału w przestrzeni roboczej i selektywnym jej stapianiu wiązką elektronów (EBM) lub laserem (SLM).
- Fused Deposition Modeling, czyli osadzanie topionego materiału: technologia, w której filament z tworzywa sztucznego jest podgrzewany i nakładany w kontrolowany sposób dokładnie w miejscu, w którym ma powstać element. Odbywa się to przez kalibrowaną dyszę, w stanie stopionym, zanim materiał ostygnie i zestali się. Proces przebiega według poleceń komputera, który steruje ruchem pionowym stołu i poziomym dyszy, aby uzyskać oczekiwany rezultat.
- Material Jetting: technologia polega na selektywnym nanoszeniu kropli fotopolimeru na podłoże robocze. Pozwala to wykonać kilka warstw w jednym przejściu. Następnie materiał jest utwardzany i zestalany światłem UV.
Różnice między wytwarzaniem przyrostowym a drukiem 3D
Choć zasadniczo chodzi o to samo pojęcie, warto podkreślić, że oba terminy nie zawsze są używane w tym samym znaczeniu. Druk 3D jest zwykle prostszy i można go stosować nawet w domu. Jest też tańszy i ma większe ograniczenia. Zazwyczaj druk 3D służy do wytwarzania elementów z wosku lub tworzyw sztucznych, takich jak zabawki, figurki dekoracyjne czy obudowy telefonów.Z kolei wytwarzanie przyrostowe jest domeną produkcji przemysłowej i pozwala uzyskiwać bardziej specjalistyczne, profesjonalne elementy. Można w nim stosować inne materiały, np. metale, i realizować bardziej złożone procesy. Wytwarzanie przyrostowe doskonale sprawdza się więc:
- W medycynie: do wytwarzania narzędzi chirurgicznych, implantów i modeli anatomicznych.
- W przemyśle: do produkcji form i specjalistycznych narzędzi.
- W przemyśle lotniczym i kosmicznym: do projektowania gotowych części lub funkcjonalnych prototypów.