Jak odróżnić drukarkę do zastosowań przemysłowych od desktopowej?

Każdego roku na rynku branży druku 3D pojawiają się nowe modele drukarek lub modyfikacje modeli wcześniej istniejących. Ma to ścisły związek z nieustannym rozwojem tej technologii – zarówno w Polsce, jak i na świecie. Jednym z wyzwań stojącym przed firmami chcącymi wdrożyć technologię druku 3D w swoim przedsiębiorstwie jest całe spektrum możliwości. Która drukarka sprawdzi się najlepiej do zastosowań profesjonalnych?

 

1. Poprawna nomenklatura

Ważną kwestią jest jasne oddzielenie drukarek do zastosowań przemysłowych od drukarek desktopowych. Te drugie to nieduże urządzenia o mniejszej precyzji, do zastosowania domowego lub do produkcji prostych modeli z mniej wytrzymałych materiałów.

2. Rodzaje zastosowań

Drukarka przemysłowa jest stworzona z myślą o drukowaniu w 3D zaawansowanych, w pełni funkcjonalnych prototypów. To urządzenie przemysłowe do produkcji narzędzi i oprzyrządowania realizowanych w formie pojedynczych modeli, ale też w formie krótkich serii. Przemysłowy druk 3D umożliwia wytworzenie elementów finalnych posiadających porównywalne właściwości fizyczne w stosunku do elementów końcowych tworzonych w sposób tradycyjny – a często pod wieloma względami je przewyższające.

Mechanizmy drukarki desktopowej pozwalają na drukowanie na niej niewielkich obiektów (ok. 200 x 200 x 200 mm) do zastosowań domowych oraz prostych modeli przestrzennych bez skomplikowanych geometrii. Ich zastosowanie to modele koncepcyjne w architekturze czy designie, szybkie prototypowanie i tworzenie pojedynczych elementów niewymagających wysokiej precyzyjności i określonych cech fizycznych.

Dlaczego obserwujemy tak dużą różnicę w ich zastosowaniach? Wynika to z określonych parametrów konstrukcyjnych tych urządzeń.

3. Wielkość pola roboczego

W przypadku drukarek przemysłowych mamy do czynienia z bardzo dużym polem, które umożliwia albo druk większych elementów, albo seryjny druk mniejszych w czasie jednego procesu.

Jakie ma to znaczenie dla przedsiębiorcy? Jeśli zależy nam na drukowaniu dużych elementów, drukarka przemysłowa pozwoli na wytworzenie modelu w całości. W przypadku mniejszych urządzeń użytkownik musi się często borykać z takimi problemami jak klejenie poszczególnych elementów modelu lub tworzenie specjalnych łączników – na śruby czy zatrzaski. Ponadto, większa powierzchnia druku pozwala również na realizację zleceń produkcji niskoseryjnej. Możemy ułożyć na stole kilka czy kilkanaście elementów, skracając tym samym czas realizacji projektu.

4. Zamknięta i grzana komora

Drukarki przemysłowe posiadające zamknięte i grzane komory mogą drukować z bardziej wymagających materiałów. Zamknięta i ogrzewana komora to wyższa, a przede wszystkim stabilna temperatura druku 3D. Przemysłowa drukarka 3D powinna charakteryzować się konstrukcją, która utrzymuje odpowiednio podwyższoną temperaturę w komorze, jednocześnie zapewniając stabilną pracę wrażliwych na temperaturę komponentów elektronicznych. Naturalnym skutkiem jest dostępność szerzej palety materiałów, z przemysłowym ABS-em na czele.

5. Ilość głowic

Od ilości głowic zależy, czy drukarka 3D będzie mogła wytwarzać bardziej skomplikowane modele z wykorzystaniem materiału podporowego. Jedna głowica oznacza możliwość druku z jednego materiału. W przypadku obiektów, gdzie konieczne jest zastosowanie podpór (druk 3D “w powietrzu” nie jest możliwy), wydruki realizuje się w całości z tego samego materiału. Oderwanie podpór wykonanych z PLA od modelu wykonanego z tego samego materiału nie jest jednak łatwe. Co więcej, może powodować uszkodzenia modelu i pozostawiać trudne do usunięcia ślady.

Jeśli chcemy realizować projekty bardziej efektywnie, dużo lepszym wyborem będzie urządzenie dwugłowicowe. Wydruk na takiej drukarce realizuje się z wykorzystaniem dwóch różnych materiałów. Drukując podpory z materiału innego niż model (najczęściej wybieranym materiałem do tego celu jest HIPS-20 – ze względu na swoją kruchość), nie mamy problemu z ich oderwaniem czy wykruszeniem. Ta cecha znacząco upraszcza pracę i pozwala na realizację wydruków o najbardziej skomplikowanych geometriach.

6. Automatyzacja procesów

Drukarka desktopowa to często niezawodna, ale jednak bardzo ograniczona konstrukcja, która nie przewiduje takich funkcjonalności jak automatyczna kalibracja stołu czy czujniki przepływu filamentu. I choć w trakcie niewielkich i prostych wydruków nie są to opcje obowiązkowe, gdy wydruk ma wyższy poziom zaawansowania, użytkownik zauważy pozytywne aspekty tych dodatkowych opcji. W przypadku prostych drukarek desktopowych o wielu elementach będzie musiał pamiętać sam, a czas realizacji poszczególnych projektów ulegnie znacznemu wydłużeniu.

7. Ustawienia parametrów druku

Kliknij i drukuj – choć wydaje się to proste, na liście ustawień koniecznych do poprawnego wydruku znajduje się około 150 pozycji. Wśród nich: temperatura głowicy, szybkość przepływu filamentu, prędkość druku, odległość między wydrukiem głównym a suportem, temperatura stołu i komory, akceleracja oraz wiele innych. Każde ustawienie musi być dopasowane do materiału lub materiałów, z jakich drukujemy, a także specyfiki naszego wydruku.

Producenci drukarek przemysłowych oferują gotowe ustawienia zawierające konkretne parametry druku dla każdego z kompatybilnych filamentów. Określa je na podstawie licznych i czasochłonnych testów. Wybiera takie, które pozwalają na realizację wydruku w jak najlepszej jakości, przy zachowaniu jak najwyższych parametrów odwzorowania modelu 3D w rzeczywistości.

Jak to wygląda w przypadku niskobudżetowych rozwiązań do druku 3D? Producent traktuje w tym przypadku użytkownika jako osobę posiadającą więcej czasu na realizację całego procesu drukowania. To po stronie użytkownika leży dopasowanie poszczególnych parametrów wydruku do wybranego materiału. Wiąże się to z koniecznością dobrego poznania technologii wytwarzania przyrostowego, a także z licznymi testami przed wydrukiem głównym, by dopasować opcje możliwie optymalnie.

8. Dostępne materiały

Lista materiałów, z których można wykonywać wydruki przestrzenne, ma ogromne znaczenie. Filamenty posiadają różne właściwości, które będziemy chcieli dopasować do charakteru naszych działań. Im prostsza drukarka, tym mniej będzie przystosowana do przemysłowych materiałów. Drukarki tworzone z myślą o przemyśle są projektowane w taki sposób, by móc realizować wydruki z materiałów, które na co dzień są już wykorzystywane w zakładach produkcyjnych, jak ABS, PC-ABS, PET-G, HIPS czy PA. Producent powinien przedstawić jeszcze przed zakupem listę kompatybilnych materiałów, wraz z ich specyfikacją oraz parametrami druku. Jeśli posiada takie informacje, oznacza to, że materiały te były testowane na danej drukarce. Nie musimy sprawdzać, jak działają z urządzeniem, ponieważ zrobili to za nas technolodzy druku 3D.

9. Wdrożenia

Audyt, dzięki któremu można wspólnie z technologami druku 3D przeanalizować bieżącą sytuację firmy i określić oszczędności związane z wdrażaniem druku 3D, ma ogromne znaczenie logistyczne. Specjaliści podpowiedzą najlepsze rozwiązania i doradzą, jak zacząć pracę na drukarce 3D.

Znaczenie ma także szkolenie wstępne z obsługi drukarki 3D. Przeszkolenie przez technologów druku przestrzennego to szansa na dobre poznanie drukarki i jej możliwości oraz na uzyskanie odpowiedzi na zaistniałe pytania. Nie znajdziemy takich usług przedwdrożeniowych w przypadku drukarek desktopowych. Tu musimy sami zmierzyć się ze swoimi wątpliwościami

10. Obsługa posprzedażowa i wsparcie technologiczne

Producenci przemysłowych drukarek 3D oferują serwis oraz wsparcie technologa druku 3D w realizowanych zleceniach. Specjalista podpowiada, jak ustawiać wydruk, jaki materiał wybrać – wspiera obsługującego drukarkę w projektach i dba o to, by drukarka dobrze sprawdzała się w czasie codziennej pracy. To więcej niż sam serwis, oferowany w przypadku drukarek desktopowych, gdzie użytkownik musi sam testować rozwiązania.

Wnioski

Drukarka przemysłowa musi zapewniać przemysłową łatwość drukowania. Oznacza to proces zautomatyzowany i intuicyjny, gdzie rola osoby obsługującej jest ograniczona. Niezależnie od rodzaju tworzonych elementów, będzie się dla nas liczyła także precyzja wymiarowa oraz wysoka powtarzalność wydruków nawet podczas intensywnego użytkowania. Cechy te posiadają drukarki przemysłowe, projektowane z myślą o tego rodzaju zastosowaniach.

Podczas wyboru drukarki 3D zwracajmy uwagę na te wyróżniki, by móc pracować optymalnie i bez problemów. Technologia druku 3D ma przecież ogromne możliwości.