A 3D nyomtatás, avagy a szerszámnélküli gyártás nyújtotta „korlátlan” lehetőségek
Kovács Norbert Krisztián, tanársegéd
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Gépészmérnöki Kar, Polimertechnika Tanszék
Napjainkban a piaci igények gyors változása, megköveteli, az új termékek piacra kerülési idejének csökkenését. Ennek köszönhetően a hagyományosnak számító, egymást követő gyártási folyamatokat szinte mindenhol a szimultán gyártástervezés váltotta [1-5]. A szimultán gyártástervezés legfontosabb pillérei a közbenső ellenőrzés, valamint a gyártásban résztvevők közötti hatékony kommunikáció. A gyors prototípusgyártás (RPT) megjelenése ebben a folyamatban jelentett robbanásszerű előrelépést [6].
A gyors prototípusgyártás alatt azoknak a technológiáknak az összességét értjük, amelyek a klasszikusnak számító anyageltávolító, illetve képlékeny alakító eljárásokkal szemben anyaghozzáadás útján rétegről-rétegre, tehát additív módon hozzák létre a kívánt terméket közvetlenül a virtuális 3D-s modellből. Az első ilyen technológiák, amelyeket főleg vizualizációs (látvány) modellek gyártására alkalmaztak az 1980-as évek második felében jelentek meg.
Ma már azonban ezekkel a technológiákkal funkcionális modellek, esetenként kis sorozatú prototípus szerszámok, valamint kész termékek (szerszámnélküli gyártás) is gyárthatók. Legnagyobb előnyük, hogy interaktív prototípus hozható létre, ami azt jelenti, hogy a modell a tervezési folyamattal párhuzamosan, a tervezésben résztvevőktől, vagy akár a prototípust alkalmazó felhasználóktól származó visszacsatolások alapján gyorsan változtatható és felülírható [4-6].
Az RPT technológiák széles anyagválasztékból kiindulva valósítják meg a 3D modellek gyártását, amely anyagválaszték az idővel egyre csak bővül és bővülni fog [6]. Napjainkban elterjedtnek mondható a folyadék alapú prototípuskészítés, amely technológia tipikusan polimer anyagok, egyrészről térhálósítható anyagok (SLA, PolyJet, DLP), másrészről egyszerűbb termoplasztikus anyagok (FDM, Arburg Freeformer) alkalmazásával működik. Ez utóbbi az anyag megolvasztását, majd újra megszilárdítását jelenti, amely lehetővé teszi a fémek alkalmazását is.
További technológiák por alakú alapanyagból az egymás melletti részecskék összeolvasztásával (SLS), esetleg valamilyen ragasztóanyaggal való egyesítésével (3D Printing) építik fel a modellt. Léteznek ezen kívül olyan technológiák, amelyek lapok rétegezésével hozzák létre a prototípust.
Ezek közül a legegyszerűbb a papírlapokból való kivágás és összeragasztás (LOM) [6-8].
Irodalomjegyzék:
1 Dunai A., Macskási L.: Műanyagok fröccsöntése, Lexica Kft, Budapest, 2003
2 Czvikovszky T., Nagy P., Gaál J.: A polimertechnika alapjai, Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2006
3 J.A. McDonald, C.J. Ryall, D.I. Wimpenny: Rapid Prototyping Casebook, Professional Engineering Publishing, London, 2001
4 C.K. Chua, K.F. Leong, C.S. Lim: Rapid Prototyping: Principles and applications, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, 2010
5 A. Gebhardt: Rapid Prototyping, Carl Hanser Verlag, Munich, 1996
6 A. Gebhardt: Understanding Additive Manufacturing, Carl Hanser Verlag, Munich, 2011
7 T. Wholers: Wholers report 2012, Wohlers Associates, Colorado, USA, 2012
