3D tiskanje osvaja panogo za panogo

Pojem 3D tiskanje – nekoliko bolj ljudsko mu rečemo tudi 3D printanje – označuje najrazličnejše postopke izdelave trdnih predmetov kakršne koli oblike na podlagi 3D računalniških izrisov, in sicer s pomočjo nalaganja zaporednih plasti različnih materialov (od gume in plastike do različnih kovin). Sprva je bila tehnologija, katere rojstvo sega v 80. leta prejšnjega stoletja, še najprimernejša za hitro izdelavo prototipov (bolj znan je angleški izraz “rapid prototyping”).

Toda silovit napredek na področju izdelave 3D tiskalnikov in njihova vse večja dostopnost slednjih odpirata vse več možnosti za izjemno učinkovito industrijsko rabo. 3D tiskanje si je zato v zadnjih letih že izjemno uspešno utrlo pot v marsikatero industrijsko panogo, od maloserijskih proizvodenj preprostih predmetov do produkcije sestavnih delov za letala, avtomobile…. Takšni obliki proizvodnje, torej s 3D tiskanjem, sicer pravimo tudi aditivna proizvodnja. Strokovnjaki ob tem opozarjajo, da je mišljenje, da gre za preveliko novost ter za nepreizkušeno tehnologijo, zmotno, saj so 3D postopki že sedaj pomemben del mnogih procesov.

Vse večja natančnost, hitrost in prilagodljivost, ki jo omogoča 3D tisk, namreč marsikje že znižuje stroške, poenostavlja proizvodne procese ter odpira svetove možnosti, ki jih znanost in tehnologija prej nista poznali. Prav zato si velja pobližje ogledati, kako 3D tiskalniki v trenutnem desetletju ustvarjajo boljši svet in na katerih področjih so se že dodobra uveljavili.

 

3D tisk prinaša industrijsko revolucijo

Po podatkih strani 3dprinting.com strokovnjaki pričakujejo, da bo svetovna proizvodnja 3D tiskalnikov do leta 2020 beležila prihodke v višini 21 milijard dolarjev (približno 19 milijard evrov). Obenem se predvideva, da bo 3D printanje postalo izjemnega pomena v skoraj vseh pomembnejših industrijskih panogah, poleg slednjih pa bo pomembno preobrazilo tudi naš vsakdanjik.

Po trenutno dostopnih podatkih se 3D tisk največ uporablja pri proizvodnji potrošniškega in industrijskega blaga, sledita visokotehnološki sektor in storitve, pomemben delež pogače pa si je že odtrgala medicina. 3D tiskanje pri tem postaja ključnega pomena pri vsakdanjem delovanju vedno večjega števila podjetij, o čemer priča tudi podatek, da družbe povečujejo svoje vlaganje v tehnologije za 3D tiskanje, jih mrzlično preizkušajo in zavzeto načrtujejo naslednje korake. Poglejmo si, kako jim gre v različnih panogah.

 

3D tiskanje in izdelava prototipov

Proizvajalci v različnih panogah že dolgo prisegajo na 3D tiskanje, ko gre za razvoj in preizkušanje novih izdelkov. 3D tiskalniki namreč omogočajo zelo hiter, pa tudi ugoden razvoj prototipov ter njihovo takojšnje preizkušanje, s čimer se znatno pospeši celoten proces razvoja novega izdelka. Procesu v angleškem jeziku pravimo “rapid prototyping”, kar bi lahko prevedli kot hiter razvoj prototipov.

Za primer si lahko predstavljamo izdelovalca obutve, ki mora preizkusiti nov tip podplata. V časih pred 3D printerji je bilo treba v takšnem primeru vsak prototip posebej vključiti v proizvodni proces, kar je seveda vključevalo višje stroške ter obilico čakanja. A 3D tiskanje je te težave učinkovito odpravilo, saj lahko razvojni oddelek prototip natisne in preizkusi praktično takoj. Če ta ni ustrezen, je finančna škoda bistveno manjša, nov prototip pa je lahko po manjših programskih popravkih nared že v nekaj urah. Takšen proces je izjemnega pomena tudi za manjša podjetja, ki lahko na tak način več eksperimentirajo in testirajo, pri tem pa porabijo manj denarja.

Poleg omenjenih postopkov se v zadnjem času vse bolj uveljavlja tudi izraz “rapid manufacturing” oz. hitra proizvodnja. Pri slednji 3D tiskanje služi za hitro izdelavo manjših serij izdelkov, denimo takšnih po naročilu. Pogosto tako ne gre za prototipe, temveč za izdelavo kalupov, kakršni so denimo silikonski kalupi, ali raznih orodij.

 

3D tiskanje v izobraževalne namene

Cenovna dostopnost izdelave najrazličnejših predmetov, ki jo omogoča 3D tiskanje, je to tehnologijo ponesla tudi v učilnice šoli in univerz po vsem svetu. Pri tem se podjetja, ki izdelujejo 3D tiskalnike, vse pogosteje povezujejo z izobraževalnimi ustanovami, jim omogočajo uporabo svoje tehnologije ter učitelje in učence izobražujejo o njih, obenem pa s tem promovirajo svojo dejavnost.

Učenci 3D tehnologijo uporabljajo za izdelavo različnih modelov, denimo 3D modelov mest, prikazov molekul in atomov, organov itd., hkrati pa lahko mnoge svoje ideje pretvorijo v otipljive predmete in s tem spodbujajo lastno kreativnost. Medtem učitelji s pridom opazujejo njihov napredek, izmenjujejo izkušnje s svojimi kolegi ter zbirajo ideje za uporabo 3D tiskalnikov pri pouku.

Pri tem ne smemo pozabiti tudi na raziskovalne oddelke univerz, ki 3D modeliranje in tiskanje uporabljajo tako v izobraževalne kot v raziskovalno-razvojne namene. Mnogo programov, denimo tisti, povezani z industrijskim oblikovanjem ali arhitekturo, poleg tega vključuje izobraževanje pri delu s CAD načrtovanjem in 3D modeliranje. Pri študijah umetnosti, mode ter povezanih področij je tehnologija prav tako vse pomembnejša, saj omogoča poceni, a hitro in enostavno vizualizacijo.

 

3D tiskanje v avtomobilski industriji

Velikani med avtomobilskimi proizvajalci že dolgo s pridom izkoriščajo 3D printanje in s tem aditivno proizvodnjo za izdelavo najrazličnejših delov. A to ni vse. S 3D tiskalniki lahko avtomobilska podjetja dobesedno pričarajo najrazličnejše dele, pripomočke ali celo orodja, ki jih potrebujejo v proizvodnem postopku.

Obenem zaradi hitrega razvojnega procesa ni več potrebna velikanska zaloga različnih delov, saj jih podjetje lahko proizvede sproti in glede na potrebo podizvajalcev ali končnih kupcev. Tako se prihranijo stroški za skladiščenje, sama proizvodnja pa je bolj fleksibilna in se lažje prilagodi glede na potrebe trga.

3D tiskanje pa je odprlo vrata v nov svet tudi prostočasnim mehanikom, avtomobilskim navdušencem in restavratorjem. Slednji lahko sedaj namreč s pomočjo 3D tiskalnikov izdelajo dele za različne starodobnike ali namesto napornega iskanja za komponentami izdelajo kar svoje – morda celo boljše.

 

3D tiskanje v letalski in vesoljski industriji

Letalska industrija že leta raziskuje najučinkovitejše načine, kako izkoristiti potencial 3D tiskalnikov za čim učinkovitejše proizvodne procese. Ameriški velikan Boeing je že leta 2015 v svoja letala vgrajeval več kot 20.000 komponent, nastalih s pomočjo 3D printanja, tudi kovinskih. Takšen način proizvodnje omogoča znatno cenejši proces, saj se lahko tako prihrani tudi do nekaj milijonov evrov na posamezno letalo.

In če bi proizvajalci letal radi pospešili postopke ter prihranili sredstva, je pri vesoljski industriji nekoliko drugače. Tu je govora o višku inovativnosti in gnanju 3D tiskanja do samih meja zmogljivosti. Seveda z jasnim ciljem: da bi človeka končno spravili na druge planete in se prebili še globlje v vesolje in njegove številne še neraziskane skrivnosti.

Kdor se spomni tragične nesreče raketoplana Columbia, ve, kako pomembna je toplotna zaščita na vesoljskih plovilih. In prav plošče, ki plovila ščitijo pred vročino brzenja skozi atmosfero, so izdelane tudi s pomočjo 3D tiskalnikov. Vesoljske agencije seveda izdelujejo tudi veliko število prototipov, ki jih lahko hitro in učinkovito testirajo in s tem človeško raso približajo marsikateremu odgovoru.

Med najzanimivejše v tem pogledu zagotovo spada razvojni projekt, ki vključuje uporabo vesoljskih za 3D tiskanje. To v praksi pomeni, da bi pomočjo 3D tiskalnikov predelovali kamnine na luni ali katerem planetu ter iz njih ustvarjali orodja ali predmete. Na ta način bi drastično zmanjšali potrebo po transportu materialov in opreme z zemlje, saj bi jih lahko izdelovali kar na kraju samem, torej na luni ali Marsu.

 

3D tiskanje pri gradnji objektov

Uporabe 3D tiska v arhitekturi ali njene smiselnosti verjetno ni treba posebej pojasnjevati. Arhitekti namreč spadajo med začetnike uporabe takšnih postopkov, saj ti predstavljajo hiter in učinkovit način za izdelovanje 3D modelov načrtovanih objektov.

Toda ali je mogoče tudi dejansko tiskanje hiš ali stavb? Morda se sliši rahlo noro, a obstajajo podjetja, ki so očitno še bolj nora, saj se tega lotevajo z vso resnostjo. Nekatera med njimi celo trdijo, da lahko v zgolj enem dnevu natisnejo celotno hišo!

V 3D tiskanje za potrebe gradnje ogromno vlaga tudi Kitajska, ki na ta način rešuje stanovanjske probleme in ponuja poceni natisnjene hiše. Seveda to ne pomeni, da 3D tiskalniki natisnejo kar cel objekt naenkrat, temveč natisnejo vse posamične dele, ki jih delavci nato sestavijo v hišo.

Takšni procesi še vedno zahtevajo ogromno prostora, še več denarja in neverjetno mero iznajdljivosti. V ta namen gradbene družbe obsežno eksperimentirajo ter se podajajo vse drznejše projekte in vse zanimivejšo rabo 3D tiskalnikov.

 

3D tiskanje in množična proizvodnja

Četudi izdelava prototipov na tem področju še vedno predstavlja osrednjo dejavnost, po svetu raste vse več podjetij, ki 3D tiskalnike uporabljajo v samem proizvodnem procesu. Tako že obstajajo proizvajalci, ki iz reciklirane plastike tiskajo različne kose pohištva, ter dizajnerji, ki 3D tiskalnike s pridom uporabljajo za razvoj in izdelavo kosov nakita, okraskov ali drugih modnih predmetov. Vse bolj se tehnologija uveljavlja tudi pri produkciji različnih svetlobnih teles, a se na tem področju množična proizvodnja še ne beleži.

 

3D tiskanje v zdravstvu in zobozdravstvu

Po vsem svetu že lahko najdemo ljudi, ki si brez 3D tiskanja ne bi nikoli opomogli po poškodbi ali živeli bistveno slabše, kot živijo sedaj. Vse to omogoča 3D printanje vsadkov, vložkov ter celo različnih orodij, ki pripomorejo k uspešnosti zahtevnejših operacij. Morda se kdo spomni tudi, da so že pred nekaj leti pacientu, ki si je v nesreči težko poškodoval glavo, več kot dve tretjini lobanje zamenjali z deli, ki jih je natisnil 3D printer. 3D tisk s pridom uporabljajo tudi v zobozdravstvu, in sicer za izdelavo zobnih plomb, ščitnikov za zobe… S tem se drastično poenostavi sam proces izdelave komponente po naročilu, nižja pa je tudi cena.

3D tiskanje v prehranski industriji in gostinstvu

Kaj pa prehrana? Ni težko ugotoviti, da so možnosti tu neomejene. 3D tisk v restavracijah predstavlja edinstveno komponento izkušnje, ki še dodatno nagovori stranke, v industriji in drugih dejavnostih pa odpira še mnogo več vrat. Marsikdo se bo spomnil, kako so celo astronavti nedavno v vesolju natisnili pico.

3D tisk v Sloveniji

Tudi v Sloveniji je razmah 3D tiskalnikov prispeval k nastanku številnih inovativnih podjetij, ki premikajo meje mogočega in orjejo ledino na področju rešitev za aditivno proizvodnjo. Mednje spada tudi naše podjetje Chemets, podaljšana roka vseh inovatorjev, ki bi svoje drzne ideje radi pretvorili v stvarnost. Specializirani smo namreč za 3D tisk po naročilu, ob čemer po več kot 25 letih delovanja ne poznamo nemogočih izzivov. Vsakega od projektov, ki nam ga prepustijo stranke, tako nadgradimo z bogatim znanjem in najnovejšo tehnologijo, saj se zavedamo, da po trudu, vloženem v razvoj, tek na ciljni ravnini zahteva vrhunskega partnerja. Izdelujemo tako enostavnejše kot tudi konstrukcijsko zahtevnejše izdelke, ob čemer se vedno držimo dogovorjenih rokov in stremimo h končnemu zadovoljstvu kupca.

Specializirani smo tudi za:

 

Povzeto po:

  • https://3dprinting.com/what-is-3d-printing/
  • https://www.monitor.si/clanek/tiskanje-v-treh-dimenzijah/144525/