ÚDRŽBA

3D tisk – nepostradatelný pomocník údržby

Autor:  Ing. Tomáš Vít, managing consultant ve společnosti 3Dwiser

3D tisk v oblasti údržby výrazně usnadňuje přípravu široké škály pomůcek – od pomocných nástrojů až po funkční součásti a náhradní díly strojů. Pokud nejsou k dispozici potřebná data o tvaru výrobku přímo od výrobce, lze je získat buď vlastním modelováním na pracovišti konstruktéra, nebo zachycením skutečné předlohy přesným 3D skenováním. I tvarově složité díly jde připravit přímo na míru danému provozu a výrazně tak rozšířit dosavadní možnosti údržby. Díly navíc můžeme skladovat digitálně a vytisknout je až v případě potřeby – klidně ve vzdáleném závodě, kam putují už nachystaná data. Operátorovi tam stačí mít k ruce spolehlivou profesionální 3D tiskárnu se zaručenou opakovatelností výroby. 

Kromě plnohodnotných dílů se dnes s výhodou tisknou i prozatímní náhradní díly. Byť jsou z méně trvanlivých materiálů (například kompozity namísto kovů), nachystané levně, rychle a pod vlastní střechou dokážou udržet výrobní linku v chodu až do příchodu originálních součástek od výrobce stroje. Zabraňují tak velmi drahým prostojům. Trendem se stává také 3D tisk dílů k prevenci poškození strojů – od různých chráničů a dorazů, přes mechanické pojistky, po odlehčující prvky – a pro zvýšení efektivity i bezpečnosti výrobního provozu. 

„3D tisk se rozhodně vyplatí. Jak z hlediska nákladů na samotný vytištěný díl, tak z hlediska úspory strojních hodin. V případě poruchy výrobní linky jsme schopni vyrobit náhradní díly, takže prostoje jsou mnohem kratší a náklady nižší,“ připomněl Martin Stričko z farmaceutické společnosti Zentiva v nedávném průzkumu mezi středoevropskými firmami. Upozornili jsme na něj v článku  Bulletinu.

Než se 3D tiskárny dostanou do provozu

Před výběrem a pořízením nové technologie 3D tisku je vhodné dobře zvážit požadavky na výrobky – na mechanickou odolnost, hrubost povrchu, rozměrovou přesnost, teplotní a chemickou odolnost, UV stabilitu a podobně. Důležitou roli hraje i uvažované množství výtisků. Ne každá technologie 3D tisku je zatím výhodná do sériové výroby, případně je nezbytné ji vhodně škálovat. Třeba až do formátu tzv. tiskové farmy s desítkami centrálně spravovaných tiskáren. 

Z ujasněných požadavků na výtisky plyne dosažitelnost a návratnost vhodné technologie. Z mnohaletých poznatků z českého a slovenského trhu víme, že při správném výběru se investice do aditivní výroby i v údržbě vrací překvapivě rychle – často už v řádu jednotek měsíců. Pokud si nejste jisti, kterou cestou se vydat, vyplatí se kontaktovat aplikačního inženýra 3D tisku. Dokáže totiž pomoci s výběrem materiálu i technologie a vyžádat si můžete také kalkulaci předpokládané návratnosti pro zvolený projekt. 

V údržbě i napříč průmyslem se 3D tisk vyplácí

Zavádění a rozšiřování 3D tisku v oblasti údržby i dnes naráží na řadu bariér. Mezi největší patří strach z neznámého. Velkou roli stále hraje správná volba materiálů a jejich kombinací pro zvolený účel. Prokázalo se však v praxi nesčetněkrát, že kombinace poučeného uživatele, spolehlivé 3D tiskárny, přístupného softwaru a kvalitních materiálů s odladěnými tiskovými profily nabízí rychlou cestu k úplně novým výrobním možnostem – a nemalou konkurenční výhodu. 

„Hlavní výhodou pro nás je, že 3D tisk je rychlejší a levnější než jiné způsoby výroby. A v případě některých specifických složitých dílů je 3D tisk jedinou možností, jak je vůbec vyrobit. Výroba jiným způsobem je nepředstavitelná,“ shrnul zkušenosti z výroby v maďarské společnosti Technoplast Group Kft specialista Gábor Zai.

Jenže kterou technologii zvolit?

Jako není jediný materiál, který by vyhověl všem požadavkům současně, není ani jediná technologie 3D tisku, která by z pohledu údržby zastala vše. Často lze vystačit s běžnými termoplasty a díly snadno vyrobitelnými na kvalitních stolních 3D tiskárnách (metoda FFF a oblíbená zařízení Ultimaker, Craftbot a další). I základní díly z běžných materiálů se v praxi mnohokrát překvapivě dobře osvědčily – dokážou rychle generovat velké úspory, bývají prvním krůčkem nasazení aditivní výroby v provozu. 

S většími nároky na mechanické, tepelné, elektrostatické či chemické odolnosti se ke slovu dostávají pokročilejší technologie schopné zpracovávat náročnější (a mnohem odolnější) materiály. Za všechny jmenujme mechanicky odolné plastové kompozity se vkládanou spojitou výztuží z karbonu a dalších vláken (metoda CFF od Markforged) nebo překvapivě odolné ultra polymery (opět technologie FFF a značky jako MiniFactory, Intamsys a další), které vydrží třeba namáhání za nízkých i vysokých teplot. 

Stále dostupnější 3D tisk z kovů už dokáže vyhovět i těm nejnáročnějším nárokům údržby kladeným na nástroje i náhradní díly. Jmenujme zde třeba tisk ze strun s kovovým plnivem a následným přesným sintrování v peci (metoda MFFF od Markforged) či laserové navařování z drátu (unikátní technologie Meltio) v 3D tiskárně, v CNC či rovnou na konci robotického ramene.

Výběr technologií aditivní výroby je velmi široký a není snad měsíce, aby se neobjevila metoda nová. Stále platí, že promyšlený výběr technologie – na zcela konkrétní projekt –zpravidla přináší také rychlou návratnost investice. Různé technologie a materiály jde s výhodou kombinovat a 3D tisk škálovat podle aktuálních potřeb údržby.

Články čísla 3 /22

Pozvánky