Při vývoji nových produktů je běžnou praxí, že se výrobek mnohokrát předělává a upravuje. Aby firmy nemusely po každé úpravě několik dní čekat, než se vyrobí nový prototyp, využívají k tomuto účelu 3D tiskárny, které výrobek vytisknou v řádu minut a za zlomek nákladů. 3D tisk při prototypování dnes využívají tisíce firem napříč výrobními obory.
Například sklářská a designérská společnost LASVIT, která dodává luxusní svítidla do hotelů či koncertních sálů, využívá 3D tiskárny pro prototypování držáků světel. Vždy, když designéři navrhnou nový držák, vytisknou ho na tiskárně TRILAB DeltiQ a ihned otestují. „Nemusíme kvůli každé úpravě čekat 12 dní, než nám dodavatel vysoustruží nový prototyp, na tiskárně je to hotové za několik minut. Výrazně nám to urychluje vývoj a snižuje náklady,“ říká R&D Design Engineer firmy Karel Pěnička.
Podobnou zkušenost má firma PILANA, která vyrábí nože do průmyslových strojů více než 50 značek. Při tak rozmanitém portfoliu je každý nůž jiný a musí naprosto přesně odpovídat parametrům a potřebám stroje. „Zákazník nám pošle specifikaci nože, my jej vymodelujeme a během několika hodin vytiskneme na DeltiQu. Vytištěný model předáme zákazníkovi, aby jej osadil do stroje a zkontroloval. Po odsouhlasení se pouštíme do ostré výroby,“ říká vedoucí prototypové a konstrukční dílny Jan Polách. Před nasazením 3D tisku musela PILANA každý prototyp vyrábět na CNC stroji, což bylo časově náročné a neporovnatelně nákladnější.
Pro většinu firem je ideální FDM tiskárna
Většina firem při výběru 3D tiskárny určené k prototypování sahá po FDM (Fused Deposition Modeling) tiskárnách. Modelovacím materiálem je tu tisková struna (tzv. filament), která prochází tiskovou hlavou, ve které je tavená do polotekutého stavu a postupně nanášená na podložku. Tam chládne a tvrdne.
FDM tiskárny obvykle seženete do 100 000 Kč, nabízí výborný poměr cena/výkon a k prototypování jsou jako stvořené. Modely vytištěné na FDM tiskárnách jsou levné, stabilní, přesné a lze je dobře opracovávat i barvit. Nehodí se pouze na velmi jemné detaily (například prototypy šperků) a v případech, kdy potřebujete precizní hladký povrch.
Kvalitu vytištěného výrobku v každém případě ovlivňuje typ filamentu. Jejich vývoj šel v posledních letech neskutečně dopředu a mnohé materiály jsou tak pevné a mají tak dobré mechanické i chemické vlastnosti, že je některé firmy využívají pro tisk finálních výrobků. „Například držáky přístrojů, krytky budíků nebo zámek plynu jsou plastové díly, které můžeme vytisknout na tiskárnách TRILAB a osadit bez dalších povrchových úprav,“ říká návrhář a designér Jan Kovalský z firmy Nirvana Systems, která vyrábí paramotory a další vybavení pro motorový paragliding.
Rozdíly jsou také v jednotlivých FDM tiskárnách – seženete je jako hobby stroje pro domácí použití i profesionální tiskárny do firem. Naše modely TRILAB DeltiQ 2 a AzteQ patří do té druhé skupiny. Jsou to profesionální tiskárny pro tisknutí složitých modelů, navíc jako jedny z mála na trhu s deltakinematickým pohonem (nikoliv běžnějším kartézským pohonem). Díky delta kinematice je možné s tiskovou hlavou pohybovat výrazně rychleji a díky externě uchycenému extruderu je tisková hlava lehká, takže nedochází k vibracím, které jinak mají negativní vliv na kvalitu tisku.
Další varianty prototypových tiskáren: laser, DLP, LCD či MJP
Při zvláště vysokých požadavcích na vlastnosti vytištěných modelů či prototypů musí firmy sáhnout po tiskárnách za několik stovek tisíc nebo milionů. V takovém případě doporučujeme, abyste si tiskárnu nepořizovali rovnou, ale nejprve si vyzkoušeli několik modelů vytisknout. Teprve poté, co objevíte optimální technologii, pořiďte tiskárnu in-house. Nevýhodou tohoto hledání nové technologie je, že hrozí prozrazení citlivých dat, pokud například tisknete prototypy revolučního výrobku.
Jestliže hledáte tiskárnu pro prototypování výrobků s velmi jemnými detaily (například pro již zmíněné šperky), vyzkoušejte tiskárny s technologií stereolitografie (laserové, DLP nebo LCD), případně MJP.
I v takovém případě vám nicméně přijde vhod FDM tiskárna, která nabízí výrazně levnější tisk a poslouží k takzvanému předprototypování. Na levném materiálu (například PLA) si výrobek nejprve odladíte a teprve poté vytisknete ostrý prototyp na průmyslové tiskárně.
Potřebujete-li s výběrem vhodné 3D tiskárny na prototypování pomoci, dejte nám vědět – projdeme s vámi dostupné možnosti a najdeme optimální řešení.