Öt hónap helyett öt nap – ezt is tudja az ipari 3D-s nyomtatás

A 3D-s nyomtatás fontos eleme a hagyományos gyáripart felváltó új termelési rendszernek. A ma még kiforratlan technológia előnye a személyre szabott gyártás.

Öt hónap helyett öt nap – ezt is tudja az ipari 3D-s nyomtatás

„Egy hengerszerű alkatrész prototípusának kinyomtatása jelenleg öt napig tart, hagyományos eszközökkel – az öntőformák előállításával együtt – öt hónapot vesz igénybe. Igaz, a nyomtatás minden darab esetében öt nap, míg az öntési technológiával az öt hónap után gyakorlatilag folyamatosan készülhetnek az új darabok” – beszélt a HVG-nek a 3D-s technológia előnyeiről és korlátairól Kovács Attila, a kötöttpályás járművek fékrendszereit gyártó Knorr-Bremse Rail Systems Budapest mérnökségi igazgatója.

A cég néhány évvel ezelőtt műanyagot használó 3D-s nyomtatókat telepített, és a tapasztalatok annyira kedvezőek voltak, hogy kísérletezni kezdtek a fémnyomtatókkal is. „Két célunk van az új technológiával. Az egyik az, hogy a Knorr-Bremse korlátlan időre pótalkatrész-ellátást garantáljon valamennyi vonatfékre. Ami azt jelenti, hogy néha egy-két olyan alkatrészt is le kell gyártanunk, amelyek esetében már nincsenek meg a régi beszállítók. Erre pedig a nyomtatók a leginkább alkalmas eszközök. A másik pedig az, hogy minél hamarabb elkészítsük a fékek prototípusát az új projekteknél, hogy a vevő láthassa és kipróbálhassa azokat” – mondta Tavaszi Tivadar, a cég ügyvezető igazgatója.

Túry Gergely

Szerinte viszont a technológia még gyermekcipőben jár, és nagyon drágák a berendezések is. Egy 10–20 kilogrammos, 20–40 centiméteres fém alkatrész legyártására alkalmas 3D-s printer jelenleg másfél millió euróba kerül, míg egy számítógéppel vezérelt szerszámgép (CNC) ára 300–400 ezer euró. „Akkor lesz valódi piaci szerepe a 3D-s technológiának, ha az árak jelentősen lejjebb mennek a CNC-eszközök szintjére. Erre 5–10 éven belül van esély” – tette hozzá Tavaszi Tivadar. Elmondta: a cég legnagyobb gyártóbázisaként hosszabb távon azt tervezik, hogy több 3D-s nyomtatóból álló parkot hoznak létre, amely kiszolgálhatja a többi telephelyet is.

Nemcsak az árak, illetve a technológia viszonylagos fejletlensége fékezi a 3D-s printerek terjedését, hanem az is, hogy az új technológiával készült eszközöket validáltatni kell. Azaz a gyártóknak be kell bizonyítaniuk, hogy a gyártási folyamat stabil, és az így készült termékek minősége legalább olyan jó, mint a hagyományos módon előállítottaké. A jelentős idő- és költségráfordítással járó minősítési folyamatra már csak azért is szükség van, mert egyelőre nem tudni, hogyan viselkednek hosszabb távon a nyomtatással készült termékek.

Gondot jelenthet például a porozitás: ahogy a lézer felolvasztja a mikronnyi anyagszemcséket, apró lyukak keletkezhetnek a nyomtatott anyagban. Ezek a pórusok jóval kisebbek, mint az öntésnél esetleg előforduló lyukak, ám nem tudni, hogy hosszabb távon ezek mennyire okozhatnak anyagfáradást. A „gyermekbetegségek” ellenére a csak néhány éve létező 3D-s nyomtatók előtt fényes jövő áll, hiszen ezzel a technológiával teljes egészében személyre lehet szabni a gyártást. A megrendelők akár saját terveikkel is megjelenhetnek a várhatóan hamarosan kínálkozó „printerfarmokon”, ahol az erre szakosodott szolgáltatók gyorsan legyárthatják a kívánt terméket. A technológiával olyan eszközök is elkészíthetők, amelyeket hagyományos módszerekkel egyáltalán nem, vagy csak jóval bonyolultabban lehetne gyártani.

Fazekas István

Az árak várható csökkenésével egyre több 3D-s nyomtató áll majd munkába, és ezzel látványosan decentralizálódik a termelés, ami a szállítási és logisztikai költségek csökkenéséhez, azaz további áreséshez vezet. A szakértők szerint azonban a 3D sohasem fogja teljes egészében kiszorítani a hagyományos eljárásokat. „A háromdimenziós nyomtatás mindig is alternatíva marad. Olyan esetekben fogják alkalmazni, amikor kis szériás, jelentős mértékben személyre szabott termékek készülnek, és ehhez szükség van a technológia által lehetővé tett rugalmasságra és gyorsaságra” – írta elemzésében Stefan Zimmermann, az Atos nevű tanácsadó cég ipari fejlesztésekkel foglalkozó vezetője. De a már zajló új, negyedik ipari forradalom eredményeként a hagyományos gyárak is egészen másként néznek majd ki. A robotizáció miatt a fizikai munka jelentős mértékben visszaszorul, s bár lesznek olyan üzemek, ahol továbbra is kellenek kétkezi munkások, a hús-vér emberekre elsősorban a programozás, az ellenőrzés, illetve a hibaelhárítás feladata jut. És a jövő gyárában minden bizonnyal helyet kap a 3D-s nyomtató is.

A cikk a HVG 2018/22. számában jelent meg.