A Stratasys F770 ipari FDM 3D nyomtató nagy építési térfogatával, hosszú idejű folyamatos működésével, szabályozott hőmérsékletű építőkamrájával és optimalizálható nyomtatási paramétereivel kínál megoldást a nagyformátumú additív gyártáshoz.

Az ipari 3D nyomtatás egyik legfontosabb előnye a gyorsaság és a rugalmasság. Egy szükséges pótalkatrész, gyártástámogató eszköz vagy funkcionális prototípus additív technológiával gyakran lényegesen rövidebb idő alatt elkészíthető, mint hagyományos gyártási eljárásokkal. A nagyméretű alkatrészek előállítása azonban különleges követelményeket támaszt a berendezésekkel, az alapanyag-ellátással és a gyártási folyamat szabályozásával szemben.

A méretek növekedésével hosszabb gyártási idővel és nagyobb alapanyag-felhasználással kell számolni. Egy többnapos nyomtatási folyamatnál alapvető követelmény a megfelelő alapanyag-kapacitás, a folyamatos és megbízható működés, valamint a méretpontosság megőrzése. A magas, karcsú geometriák esetében a nyomtatás közben fellépő rezgések is problémát jelenthetnek, ezért szükség lehet megfelelő támaszszerkezetek és stabilizáló falak alkalmazására.

A nagyformátumú FDM technológia további kihívása a hőmérsékleti viszonyok szabályozása. Az építőtér különböző pontjain kialakuló hőmérséklet-különbségek belső feszültségeket, felhajlást és vetemedést okozhatnak. Ezek a jelenségek különösen a nagy alapterületű vagy magas alkatrészek esetében veszélyeztethetik a geometriai pontosságot és a gyártás sikerességét.

Közel 370 literes építési térfogat

A Stratasys F770 berendezést kifejezetten a megbízható, nagyformátumú FDM 3D nyomtatás követelményeihez fejlesztették. A közel 370 literes építési térfogattal rendelkező rendszer akár 1170 milliméter hosszúságú alkatrészek egy darabban történő előállítására is alkalmas. Ez jelentős előnyt kínál azoknál a konstrukcióknál, amelyeket kisebb nyomtatókon több részre bontva kellene legyártani, majd utólag összeilleszteni.

A nagy építési tér nemcsak a munkadarabok méretét növeli, hanem egyszerűsítheti a teljes gyártási folyamatot is. Az egy darabban történő előállítás megszüntetheti a részegységek külön gyártásából, illesztéséből és rögzítéséből adódó többletfeladatokat. Ez különösen nagyméretű prototípusok, szerelőkészülékek, gyártástámogató eszközök és egyedi szerszámok esetében jelenthet idő- és költségmegtakarítást.

Akár 140 órás folyamatos nyomtatás

A nagyméretű alkatrészek gyártásánál az egyik meghatározó tényező az alapanyag-ellátás folyamatossága. Egy több napig tartó nyomtatási feladat megszakadása jelentős idő- és anyagveszteséget okozhat, ezért a megfelelő kapacitású alapanyag-tárolás kiemelt fontosságú.

Az F770 alapanyag-kazettái egyenként közel 3,3 liter alapanyagot tartalmaznak, ami a berendezés számára akár 140 órányi folyamatos nyomtatást is lehetővé tesz. Ez különösen előnyös a hosszú gyártási ciklusok során, amikor a kezelői beavatkozások számának csökkentése és az üzembiztos működés alapvető követelmény.

A hosszú idejű nyomtatás során ugyanakkor nemcsak az alapanyag mennyisége, hanem a folyamat stabilitása is meghatározó. A nagy alkatrészek gyártásánál a megfelelő hőmérsékleti környezet biztosítása jelentősen csökkentheti a hibás darabok keletkezésének kockázatát.

Az F770 teljesen fűtött építőkamrája egyenletes hőmérsékleti viszonyokat biztosít a teljes építési térfogatban. A szabályozott környezet mérsékli a lehűlésből eredő belső feszültségeket, ezáltal csökkenti a felhajlás és a vetemedés veszélyét. A megoldás különösen fontos olyan nagyméretű alkatrészeknél, amelyeknél a méretpontosság és az alakstabilitás alapvető követelmény.

A nyomtatási paraméterek optimalizálása

A nagyformátumú additív gyártás gazdaságosságát jelentős mértékben befolyásolja a nyomtatási paraméterek megfelelő megválasztása. A munkadarab tájolása, a kitöltési sűrűség és a rétegvastagság egyaránt hatással van a gyártási időre, az alapanyag-felhasználásra, a mechanikai tulajdonságokra és a felületi minőségre.

Az F770 három választható rétegvastagságot kínál, így a gyártási folyamat az adott alkalmazás követelményeihez igazítható. Nagyobb rétegvastagság alkalmazásával rövidíthető a nyomtatási idő, míg a finomabb rétegek jobb felületi minőséget és részletgazdagabb geometriát eredményezhetnek.

A berendezéshez alkalmazható GrabCAD Print és Insight szoftverek további optimalizálási lehetőségeket biztosítanak. Az Adaptive Slice funkció lehetővé teszi a rétegvastagság geometriához igazodó változtatását. Azokon a területeken, ahol a geometria ezt megengedi, vastagabb rétegek alkalmazásával gyorsítható a gyártás, míg a részletgazdag felületeken finomabb rétegek használhatók.

A kitöltési sűrűség megfelelő beállításával szintén jelentős megtakarítás érhető el. A kisebb kitöltési arány csökkentheti az alapanyag-felhasználást és a gyártási időt, míg a nagyobb kitöltési sűrűség az adott konstrukció mechanikai követelményeinek teljesítését segítheti. A megfelelő paraméterek kiválasztása ezért minden esetben az alkatrész rendeltetésétől, terhelésétől és a szükséges felületi minőségtől függ.

Összetett geometriák oldható támaszanyaggal

A nagyformátumú alkatrészek nem feltétlenül rendelkeznek egyszerű geometriával. A túlnyúlások, belső csatornák, üregek és összetett felületek előállítása megfelelő támaszszerkezetek nélkül sok esetben nem valósítható meg.

A Stratasys F770 oldható támaszanyag alkalmazását is lehetővé teszi, amely jelentősen növeli a konstrukciós szabadságot. A technológia segítségével olyan összetett geometriák is elkészíthetők, amelyeknél a hagyományos, mechanikusan eltávolítható támaszanyagok alkalmazása nehézkes vagy nem megoldható.

A támaszanyag kiválasztása az utófeldolgozás időigényét is befolyásolja. A könnyen hozzáférhető felületeken a mechanikus eltávolítás gyorsabb megoldást jelenthet, míg belső csatornák és nehezen elérhető geometriák esetében az oldható támaszanyag használata kínál előnyt.

A megfelelő támaszszerkezetek kialakítása emellett a magas alkatrészek stabilitásában is fontos szerepet játszik. A nyomtatás során fellépő rezgések megfelelő alátámasztással és stabilizáló szerkezetekkel mérsékelhetők, ami hozzájárulhat a geometriai pontosság megőrzéséhez.

Kevesebb alkatrész, egyszerűbb gyártás

A Stratasys F770 egyik legfontosabb előnye, hogy számos esetben lehetővé teszi a korábban több részből összeállított konstrukciók egyetlen darabban történő előállítását. Ez nemcsak az utólagos szerelési műveleteket csökkentheti, hanem a tervezési folyamatot is egyszerűsítheti.

A hagyományos megközelítés szerint egy nagyméretű alkatrészt gyakran már a tervezés során kisebb egységekre kell bontani, figyelembe véve az összeillesztés, a rögzítés és az esetleges utómegmunkálás követelményeit. Az egy darabban történő 3D nyomtatás ezzel szemben lehetőséget kínál a konstrukció egységes kialakítására, csökkentve az alkatrészek számát és az összeépítésből eredő hibalehetőségeket.

Ez különösen előnyös lehet nagyméretű funkcionális prototípusok, gyártó- és szerelőkészülékek, ellenőrző sablonok, valamint egyedi ipari szerszámok előállításánál. A technológia a termékfejlesztési folyamatokat is felgyorsíthatja, mivel a konstrukciós módosítások után az új változatok közvetlenül, külön szerszámgyártás nélkül elkészíthetők.

A nagyformátumú additív gyártás szerepe az iparban

A nagyformátumú 3D nyomtatás fejlődése új lehetőségeket teremt a gyártóvállalatok számára. A technológia alkalmazásával olyan alkatrészek és gyártástámogató eszközök készíthetők el házon belül, amelyek előállítása korábban több gyártási műveletet vagy külső beszállítók bevonását igényelte.

A Stratasys F770 a nagy építési térfogatot hosszú idejű folyamatos működéssel, szabályozott hőmérsékletű építőkamrával, oldható támaszanyaggal és fejlett szoftveres optimalizálási lehetőségekkel kombinálja. Ezek a tulajdonságok együttesen támogatják a nagyméretű alkatrészek megbízható és gazdaságos előállítását.

A technológia ipari jelentősége ugyanakkor nem pusztán az előállítható alkatrészek méretében rejlik. Legalább ilyen fontos a tervezési szabadság növekedése, a gyártási folyamatok egyszerűsítése és az átfutási idők csökkentésének lehetősége. A megfelelően megválasztott technológiai paraméterekkel a nagyformátumú FDM nyomtatás a hagyományos gyártási eljárások hatékony kiegészítőjévé válhat, különösen az egyedi és kis darabszámú ipari alkalmazásokban.

A Magyarországon a VARINEX által kínált Stratasys F770 így olyan megoldást jelenthet a gyártóvállalatok számára, amely a nagy méretű alkatrészek előállítását a megbízhatóság, a rugalmasság és a gyártási hatékonyság követelményeivel kapcsolja össze.

www.varinex.hu

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!