Druk 3D wielkoformatowy/na dużą skalę – przewodnik szybkiego startu

Druk 3D wielkoformatowy/na dużą skalę – przewodnik szybkiego startu

Co to jest wielkoformatowy druk 3D?

Druk 3D na dużą skalę szybko zyskuje na popularności w produkcji przemysłowej.
Druk 3D na dużą skalę szybko zyskuje na popularności w produkcji przemysłowej. Źródło: 3D Printing Industry

Drukowanie 3D na dużą skalę brzmi całkiem prosto. To druk 3D, tylko większy, prawda? No cóż, nie do końca. Istnieje kilka kluczowych aspektów, które sprawiają, że druk wielkoformatowy, różni się od standardowego druku na desktopowych drukarkach 3D.

Przede wszystkim rozmiar ma znaczenie. Większe możliwości wielkoformatowych drukarek 3D, oznaczają także większe koszty początkowe, ale pozwalają producentom w zamian rozszerzyć ofertę drukowanych obiektów 3D. Wszystko, od całych mebli, po części maszyn przemysłowych, można teraz drukować w 3D na zamówienie.

Warto zwrócić uwagę również na materiały, z których będziemy mogli wykonywać wydruki na naszej wielkoformatowej drukarce 3D. Tworzywa termoplastyczne, takie jak PLA, PET-G, a nawet ABS, stanowią niejako standard w katalogu materiałów do druku 3D. Dostępne są jednak także filamenty o zwiększonej wytrzymałości, takie jak np. polimery węglowe, które umożliwiają drukowanie 3D na dużą skalę i pozwalają sprostać standardom przemysłowym.

Druk 3D na dużą skalę szybko staje się łatwą alternatywą dla tradycyjnych technik produkcyjnych, takich jak formowanie wtryskowe. Drukowanie 3D pozwala na znacznie drobniejszy poziom szczegółowości, ponieważ zasadniczo kształtujesz go w miarę postępów. Dużo łatwiej i taniej jest również korygować wszelkie błędy, dzięki niskonakładowym partiom.

Z tego powodu druk 3D na dużą skalę zyskał reputację opłacalnego alternatywnego procesu produkcyjnego. Zagłębmy się więc w szczegóły, dlaczego może to być idealny proces produkcyjny dla Twojej rozwijającej się firmy lub przedsięwzięcia.

Jedna uwaga zanim przejdziemy do dalszej części artykułu: wielkoformatowy druk 3D jest trochę niejasnym terminem. Podczas gdy zwykle odnosi się on do kategorii wykraczającej poza desktopowy druk 3D, czasami jest on używany do opisania szczególnie dużych maszyn desktopowych. W tym artykule skupimy się na jego domyślnym znaczeniu, pomijając drukarki takie jak LulzBot TAZ 6 czy Creality CR-10S.

Czego potrzebujesz?

Upewnij się, że masz pod ręką narzędzia do wykańczania, dzięki czemu możesz ukończyć swój wielkoformatowy wydruk 3D zgodnie z potrzebami.
Upewnij się, że masz pod ręką narzędzia niezbędne do postprocessingu. Źródło: 3D Printer Review

Druk 3D na dużą skalę wymaga specjalnego sprzętu do obsługi wydruków wielkoformatowych i innych detali produkcyjnych, ale możesz łatwo znaleźć to, czego potrzebujesz, z niewielką pomocą naszego przewodnika i Internetu. Oto kilka przydatnych kroków, z którymi warto się zapoznać:

  1. Zidentyfikuj swoje potrzeby.  Jest kilka różnych pytań, na które będziesz musiał sobie odpowiedzieć, aby zorientować się, co chcesz zrobić z wielkoformatową drukarką 3D. Są to następujące pytania: Czy potrzebujesz drukarki 3D, która ma większą oś pionową dla wyższych obiektów, czy większą oś poziomą dla szerszych modeli? Czy potrzebujesz zamkniętej komory roboczej, aby zapewnić stabilność temperatury, czy wystarczająca będzie drukarka o otwartej konstrukcji? Czy potrzebujesz maszyny typu „All-in-One”, która ma więcej opcji niż samo drukowanie 3D, czy wystarczająca będzie standardowa wersja maszyny, jedynie z funkcją druku 3D?
  2. Poznaj dostępne materiały. Wielkogabarytowe obiekty drukowane w 3D muszą utrzymać większe fragmenty własnej architektury i zachować te kształty w nienaruszonym stanie. Filamenty wzmocnione włóknami węglowymi oraz materiały metalowo-polimerowe, są mocniejsze niż standardowe filamenty, takie jak PLA czy PET-G i mogą lepiej opierać się zniszczeniu jako części, które poruszają się względem siebie. To czyni te materiały bardziej wytrzymałymi dla druku 3D na dużą skalę.
  3. Zdobądź podstawowe narzędzia. Wspaniałym aspektem korzystania z druku 3D na dużą skalę jest to, że łatwo jest dokonać poprawek po wydrukowaniu. Zainwestuj w podstawowe, ale dobrej jakości narzędzia warsztatowe. Należą do nich papier ścierny o preferowanej przez Ciebie ziarnistości, wiertarki lub śrubokręty, które pomogą połączyć elementy, młotek i dłuto do dodatkowego rzeźbienia oraz farby przeznaczone do wykończenia Twojego obiektu.
  4. Podejmij środki ostrożności. Ponieważ wielkoskalowe drukarki 3D emitują opary na poziomie przemysłowym, będziesz chciał zainwestować w profesjonalny system wentylacji. Gotowe miejsce pracy będzie znacznie mniej kłopotliwe niż przebudowa własnego, jeśli chcesz prowadzić działalność w swoim domu. Zainwestuj też w apteczkę (lub stację pierwszej pomocy), aby Twoje miejsce pracy było przygotowane na ewentualne wypadki.

Jak sprawić, by to zadziałało?

Upewnij się, że dysza dużej drukarki 3D jest czysta, aby włókno nie zatykało się i nie zbijało.
Upewnij się, że dysza dużej drukarki 3D jest czysta. Źródło: Rigid.Ink

Druk 3D na dużą skalę można dostosować do ogromnej różnorodności procesów produkcyjnych. Od jednoosobowej firmy, w której przekształcasz swoje hobby w biznes, do uznanych marek dokonujących zmiany w swoich procesach montażowych. Bez względu na powód drukowania 3D na dużą skalę, jest kilka rzeczy, które powinieneś wziąć pod uwagę, aby wszystko przebiegało sprawnie.

Czystość

Podkreślamy raz jeszcze, jak bardzo trzeba uważać na opary, które można zminimalizować poprzez regularne czyszczenie systemu wentylacyjnego drukarki oraz stanowisk pracy.

Upewnij się również, że regularnie czyścisz rurki, które przenoszą filament ze szpuli do ekstrudera wielkoskalowej drukarki 3D. Będziesz pracować z polimerami materiałów, które topią się gorzej niż standardowe materiały do ​​drukowania 3D i mają tendencję do zlepiania się i zatykania dysz i rurek. Utrzymuj je w czystości, stosując standardowe metody czyszczenia drukowania 3D po każdym użyciu.

Kalibrowanie

Zalecamy kalibrowanie wielkoformatowej drukarki 3D częściej, niż jest to technicznie konieczne. W tej skali pomiary, które są wyłączone, mogą cofnąć twoją pracę znacznie dalej niż na desktopowej drukarce 3D. Dla pewności użyj sztywnej taśmy mierniczej i poziomicy.

Postprocessing

Jak już wspomnieliśmy, filamenty do druku 3D na dużą skalę, niekoniecznie zapewnią odpowiedni wygląd Twojego projektu. Aby wykorzystać najlepsze cechy tych filamentów, zachowując przy tym swoje osobiste preferencje estetyczne, zalecamy poznanie podstaw szlifowania, malowania i lakierowania.

Zalety

Firmy produkcyjne, takie jak Ford, korzystają z opłacalności drukowania 3D na dużą skalę w przypadku nowych części.
Firmy produkcyjne, takie jak Ford, korzystają z opłacalności drukowania 3D na dużą skalę w przypadku nowych części. Źródło: Advanced Science News

Druk 3D na dużą skalę ma wiele zalet w produkcji:

  • Większy zakres.  Możesz teraz drukować obiekty, które wcześniej nie były możliwe do stworzenia na Twojej desktopowej drukarce 3D, takie jak meble lub duże elementy maszyn. Rozszerzenie linii produktów oznacza więcej możliwości tworzenia. 
  • Łatwiejsza konfiguracja produkcji.  Właściwości druku przestrzennego na dużą skalę w druku 3D, pozwalają Ci przejąć kontrolę nad Twoimi projektami, od rysunku po wykończenie. Ponieważ dodajesz materiały zamiast wycinać je z formy, niezwykle łatwo jest zmienić wszystko, co chcesz zmienić, aż do momentu rozpoczęcia drukowania. Jest to nieocenione dla każdego, kto potrzebuje precyzji i elastyczności w całym procesie produkcyjnym. 
  • Łatwa integracja wymiany.  Za każdym razem, gdy musisz wymienić część w maszynie przemysłowej, drukowanie 3D na dużą skalę jest szybsze i bardziej konfigurowalne niż kupowanie części od innego producenta. Użyj swojej wielkoformatowej drukarki 3D, aby zapewnić sobie zaopatrzenie. 

Wady

Może być konieczne dodanie dodatkowego etapu wykończeniowego do wielkoskalowych obiektów do drukowania 3D.
Może być konieczne dodanie dodatkowego etapu wykończeniowego do wielkoskalowych wydruków 3D. Źródło: Cosine Additive

Druk 3D na dużą skalę nie jest jednak pozbawiony wad. Oto punkty, które musisz wziąć pod uwagę:

  • Wysokie koszty uruchomienia.  Ceny wielkogabarytowych drukarek 3D zaczynają się zwykle od pięciu – sześciu cyfr, a jeśli nie masz warsztatu odpowiedniego do użytku produkcyjnego, będziesz musiał wydać jeszcze więcej, aby zapewnić odpowiednie środowisko. Znaczny budżet początkowy jest koniecznością, gdy rozpoczyna się drukowanie 3D na dużą skalę.
  • Wysokie zużycie energii. Druk 3D na dużą skalę wiąże się z dużym zapotrzebowaniem na energię. Jeśli nie jesteś gotowy na uwzględnienie w kosztach rachunku za energię na skalę przemysłową, ponownie oceń swoje potrzeby produkcyjne. 
  • Wysoki poziom odpadów z tworzyw sztucznych.  W porównaniu z innymi metodami produkcji z tworzyw sztucznych, druk 3D z pewnością nie jest najgorszy, jeśli chodzi o ilość wytwarzanych odpadów. Dzieje się tak dlatego, że modele są częściowo wydrążone, a poza podporami na część zużywa się tylko niezbędną ilość materiału. Niemniej jednak im większe modele, tym więcej odpadów z tworzyw sztucznych wyprodukujesz.

Usługi

Norsk Titanium jest w trakcie otwierania amerykańskiej drukarni 3D na dużą skalę.
Norsk Titanium jest w trakcie otwierania amerykańskiej wielkoformatowej drukarni 3D. Źródło: 3D Printing Industry

Jeśli po przeanalizowaniu swoich potrzeb i możliwości, doszedłeś do wniosku, iż nie jesteś gotowy na zakup wielkoformatowej drukarki 3D, możesz skorzystać z opcji drukowania 3D na zamówienie, usług firmy która zajmie się drukowaniem i obróbką za Ciebie. 

Druk 3D na zupełnie nowym poziomie

Druk 3D na dużą skalę obejmuje niesamowite rzeźby, takie jak największy na świecie wydrukowany w 3D pawilon zewnętrzny w Pekinie.
Druk 3D na dużą skalę obejmuje niesamowite rzeźby, takie jak największy na świecie wydrukowany w 3D pawilon zewnętrzny w Pekinie. Źródło: Futurism

Możesz zwiększyć wartość swoich procesów produkcyjnych, dzięki drukowaniu 3D na dużą skalę. Wymaga to chęci do inwestowania i zaangażowania w szczegóły, ale nie wymaga uczenia się zupełnie innego zestawu umiejętności, aby przenieść produkcję na wyższy poziom. 

Jeśli poszukujesz wielkoformatowej drukarki 3D, sprawdź ofertę firmy SEB-COMP. Drukarki 3D Builder oraz CreatBot F1000, to tylko niektóre z urządzeń, które mogą umożliwić Tobie i Twojej firmie druk na wielką skalę. Zapraszamy do odwiedzenia naszego sklepu internetowego oraz sklepów stacjonarnych:

Źródło głównego zdjęcia: Russell Singer / Kickstarter

Źródło: All3DP