A TRUMPF új 3D nyomtatási alkalmazásokat mutat be a 2019-es hannoveri EMO-n, az egyszerűen gyártható arcimplantátumoktól kezdve a műhold-alkatrészekig. A technológia iránti globális érdeklődés folyamatosan növekszik.
Thomas Fehn a TRUMPF Additive Manufacturing értékesítési, marketing és pénzügyi vezérigazgatója (Forrás: TRUMPF)
A csúcstechnológiát képviselő TRUMPF a hannoveri EMO fémmegmunkáló világkiállításon mutatja be, hogyan képes a 3D nyomtatás a fejlődés előre lendítéséhez a különféle ipari ágazatokban. Az additív gyártási technológiák lehetővé teszik példátlanul komplex formák létrehozását, amelyek egyszerre könnyűek és stabilak. A digitális összekapcsolhatóság előnyeit kihasználva ezek a folyamatok tökéletesen illeszkednek a manapság alkalmazott legkorszerűbb gyártási rendszerekbe. A 3D nyomtató számos gyártási folyamat kulcsfontosságú eszköze, a tömeges egyedi alkatrészgyártástól az egydarabos típusok előállításáig. Segítségével bármi könnyedén elkészíthető, legyen szó akár testreszabott arcimplantátumokról vagy autó- és repülőgép alkatrészekről. Az azonnali végleges forma kialakításának köszönhetően ezek a rendszerek legtöbbször megkímélik a gyártókat a további gyártási lépések végrehajtásától. „Az additív technológiák iránti érdeklődés továbbra is magas, hisz a folyamat egyre gyakorlatiasabb alkalmazásokban bizonyítja hasznosságát. Ez ugyanúgy vonatkozik a hagyományos fémmegmunkálást alkalmazó vállalatokra, mint a repülőgépipar jövőbe mutató termékeire” – mondja Thomas Fehn, a TRUMPF Additive Manufacturing igazgatója. A TRUMPF egyike azon kevés 3D nyomtató gyártónak, akik saját maguk fejlesztik lézereiket – a berendezés legfontosabb alkotóelemeit. Ez lehetővé teszi a vállalat számára, hogy gyorsan fejlődhessen az új alkalmazásokban, és folyamatosan fejlessze a folyamatait. Erről tanúskodik, hogy a TRUMPF nemrégiben első ízben nyomtatott rezet és aranyat zöld lézer segítségével. Az ékszer- és elektronikai ipar sokat profiltálhat ebből az ígéretes újításból.
Számos ipari ágazat élvezi a 3D nyomtatás előnyeit, ideértve az orvosi és fogtechnikai vállalatokat, a szerszámgyártókat, az alakítástechnikai üzletág cégeit, valamint az űr- és autóipari vállalatokat is. (Forrás: TRUMPF)
A TRUMPF 3D nyomtatás három ipari példán keresztül
1. Személyre szabott craniomaxillofacialis implantátumok
Az orosz CONMET orvostechnikai eszközgyártó 2018 eleje óta használ TRUMPF 3D nyomtatót craniomaxillofacialis implantátumok gyártásához. A műtéti használatra szánt implantátumok készítése eddig igencsak embert próbáló feladat volt. A sebész a műtét során egy perforált titánlemezből vágta ki az implantátumot, amit ezután méretre szabott. Ez egy hihetetlenül nehéz művelet, ahol a nyugtatók használata negatív befolyással lehet az illeszkedés minőségére. Az ehhez hasonló eljárások sokkal könnyebbé válnak egy 3D nyomtatott implantátum alkalmazásával. Először a kórház meghatározza a beteg adatait, majd azokat elküldi a CONMET részére. A cég mérnökei a paraméterek alapján egy CAD modellt készítenek, és az implantátum kialakítását a sebészdoktorral folyamatosan konzultálva tervezik meg. Ha ez kész, akkor kezdődhet a 3D nyomtatás. A végeredmény egy pontosan kialakított, megtisztított és beültetésre alkalmas implantátum, már jóval a műtét megkezdése előtt. Ez az eljárás növeli a betegek biztonságát, miközben csökkenti a költségeket és lerövidíti a műtétet. A technológia megkönnyíti az implantátumokra jellemző komplex topológiák kialakítását, sőt olyan „alkatrészek” is előállíthatók, amelyek szilárdak, tartósak és ütésállók is. Az implantátum porózus szerkezete megkönnyíti az egészséges szövet bejutását. Az előállítási költségek is csökkennek, mivel az additív implantátumok kialakítása csak annyi anyagot igényel, amennyire a végterméknek ténylegesen szüksége van. A CONMET-nek 40%-kal sikerült csökkentenie a craniomaxillofacialis implantátumok gyártási költségeit. A cég tervei között szerepel, hogy további TRUMPF 3D nyomtatók vásárlásával tovább növeli az implantátum-gyártási kapacitását.
A CONMET orvostechnikai eszközgyártó vállalat egy TRUMPF 3D nyomtató segítségével állítja elő craniomaxillofacialis implantátumait a FÁK piac számára.
2. Pehelysúlyú tartókonzol a kommunikációs műholdak számára
A TRUMPF-ot a Tesat-Spaceroom űrvállalat bízta meg egy 3D nyomtatott rögzítőszerkezet elkészítésével a németországi Heinrich Hertz kommunikációs műhold számára, amely az új kommunikációs technológiák űrbeli tesztelését végzi. A konzolon található motorok vezérlik a mikrohullámú szűrőket. Az AMendate vállalattal együttműködve, a TRUMPF mérnökeinek sikerült optimalizálni a szerkezet geometriáját, mellyel 55%-kal csökkentették annak súlyát, ami így 164 gramm helyett mindössze 75 gramm tömegű. „Ez csak egy példa arra, hogy miként alkalmazhatjuk az additív folyamatokat a műholdépítésben súlycsökkentésre és a hasznos teherbíró képesség növelésére” – mondja Matthias Müller, a TRUMPF Additve Manufacturing légiközlekedési és energetikai iparági igazgatója. A szakértők az újratervezett alkatrészt a TRUMPF TruPrint 3000 3D nyomtatójával állították elő, hisz az új geometria hagyományos módon nem állítható elő. Ez az optimalizált rögzítés egyszerre könnyebb és robusztusabb is. A műhold indítása során az új szerkezet képes lesz ellenállni a hatalmas erőknek, és a réginél jobban megtartja majd alakját. A Heinrich Hertz műholdas küldetést a DLR Űrügynökség a Szövetségi Védelmi Minisztériummal együttműködve végzi, a Szövetségi Gazdasági és Energiaügyi Minisztérium megbízásából.
Egy TRUMPF által nyomtatott, a mikrohullámú szűrők tartására szánt szerkezet – amelynek súlya 55%-kal kevesebb a nyomtatási technológiának köszönhetően – is helyet kapott a német Heinrich Hertz kommunikációs műholdon. (Forrás: TRUMPF, GettyImages, TruboSquid)
3. Könnyen elkészíthető csatornatisztító fúvókák
A TRUMPF az USB Düsen-nel és a Heilbronn Alkalmazott Tudományos Egyetemmel együttműködve mutatja be a 3D nyomtatás előnyeit a szennyvízcsatorna tisztító fúvókáinak gyártásában. Ezeket a fúvókákat a tisztító „bombák” fejére szerelik, amelyek egy kocsin hatolnak be a csatornába, és a 300 bar nyomású vízsugár segítségével kitisztítják az iszapot a nagyobb vezetékekből. Noha a fúvókák tervezése egyszerű, gyártásuk mégis 4 alapvető lépést igényel. Először fel kell darabolni a nyersanyagot, ezután egy esztergán furatot kell rá készíteni. Majd egy marógépen egy hatlapfejű felület kialakítása következik, végül pedig be kell ragasztani a kerámia alapba. Az gépkezelőnek ehhez folyamatosan egyik berendezésről a másikra kell váltania, és a ragasztás is sokszor hiányos illeszkedést eredményez. A 3D nyomtatott változat segítségével kiküszöbölhető a marás és ragasztás, az alkatrész pedig tartószerkezet nélkül előállítható, így utólag semmiféle munkálat elvégzésére nincs szükség. A szoftvervezérelt folyamat sokkal pontosabb, mint a kézi ragasztás, továbbá mérésekkel igazolták, hogy a nyomtatás 53%-kal csökkenti a gyártási időt. Ez lehetővé teszi, hogy évente akár 10 000 alkatrészt is legyártsanak. Egy másik előnye az így előállított alkatrésznek, hogy a vízsugár áramlása sokkal simább lesz. A TRUMPF mérnökei arra számítanak, hogy az új fúvókáknak köszönhetően csökken a vízfogyasztás és növekszik a tisztítási teljesítmény.
Ezt a 3D nyomtatott fúvókát az USB Düsen szennyvízcsatorna tisztítórendszeréhez a TRUMPF optimalizálta.
ForrásTRUMPF