aditivna vyroba2Rok 2020 prinútil výrobné spoločnosti prehodnotiť všetky aspekty obchodných a výrobných operácií. Spolupráca je dnes prioritou nielen pre strojárstvo, ale pre každé odvetvie. Dodávateľské reťazce boli vystavené silnému tlaku, aby držali krok s logistickými výzvami, vyvážili ponuku s dopytom a zabezpečili, aby bol dodávateľský reťazec plne informovaný a reagoval na neočakávané situácie.


„V čase prudkého vývoja sa musíme odvážiť podniknúť rázne kroky a odhodiť to, čo nie je pripravené na budúcnosť,“ hovorí Wilfried Vancraen, generálny riaditeľ a zakladateľ spoločnosti Materialise, popredného poskytovateľa služieb a softvéru v oblasti aditívnej výroby. „Musíme využiť základné hodnoty technológií, akou je aj aditívna výroba, na prechod k novým spôsobom myslenia a konania, ktoré majú zmysluplný dosah.“
Spoločnosti, ktoré prešli na aditívnu výrobu (AM), našli v roku 2020 dôvody na zrýchlenie jej využívania. Pre niekoho to bola potreba vynájsť rýchlejšie nové produkty, pre iného plány rozšíriť tradičnú výrobu bez toho, aby musel nasadiť ďalšie tradičné výrobné zdroje.
Výsledkom je všeobecná zhoda v tom, že „Business As Usual“ sa transformuje do „The New Normal“. Táto nová normálna verzia obchodných a výrobných vzťahov vyžaduje agilitu – od koncepčného návrhu po predaj a servis. Viacero nových produktov, ktoré sa objavia v roku 2021, bude mať svoj základ vo zvýšenom využívaní aditívnej výroby. To predstavuje niekoľko výziev, ktoré, ako verí odborník na aditívnu výrobu Randall Newton, budú považované za významné trendy AM v roku 2021.

Aditívna výroba podporuje nové príležitosti
Prvým trendom je (znovu) objavenie najlepších účelov využitia AM. Aditívna výroba môže priniesť nové možnosti a zmysluplné nové príležitosti. Používanie AM iba na prototypy alebo počiatočné výrobné série ignoruje najlepší možný účel technológie, ktorým je vytvárať veci, ktoré žiadny iný výrobný proces nemôže dosiahnuť. AM môže priniesť nové dizajnové možnosti, tlačiť ich s menším počtom komponentov a potenciálne s menším množstvom odpadu.
Inteligentné používanie AM má tiež vedľajšiu výhodu v otvorení novej cesty k druhému trendu – udržateľnosti. Získanie udržateľnosti však nie je také jednoduché ako prechod od tradičných metód k AM. „Ak predpokladáte, že 3D tlač je zo svojej podstaty udržateľná, potom sa mýlite,“ tvrdí Vancraen. Nižší vplyv na životné prostredie musí brať do úvahy aj množstvo využiteľnej energie, problémy pred výrobou a po výrobe a odpad z 3D tlače. Niektoré súčasné metódy AM vytvárajú významný materiálny odpad, ktorý sa vo všeobecnosti nedá znovu použiť.
Spoločnosť Materialise a vývojár materiálov, spoločnosť BASF, preto nedávno vypracovali analýzu životného cyklu, pričom sa podrobne zamerali na aditívny výrobný náklad 1 milióna párov medzipodošvy do topánok. Porovnali vplyv troch technológií 3D tlače na životné prostredie s konvenčným výrobným procesom, pri ktorom sa používa polyuretánové odlievanie. Analýza ukázala, že na veľké série rovnakých výrobkov nie je 3D tlač v súčasnosti najudržateľnejšou voľbou. Štúdia bola jedným z faktorov na rozhodnutie spoločností Materialise a BASF sústrediť sa na zavádzanie novej špecifikácie materiálu pre laserové spekanie, ktorá umožní jeho opätovné použitie.

aditivna vyroba

Rast v dizajne pre aditívnu výrobu (DfAM)
Hodnota sa vytvára na začiatku reťazca. Druhým trendom, ktorý sa podľa R. Newtona objaví v roku 2021, je výrazný rast riešení Design for Additive Manufacturing (DfAM). DfAM musí byť rovnako o materiáloch, ako aj o geometrii.
Predpokladá, že výrobcovia tlačiarní požiadajú výrobcov materiálov o také základné materiály pre 3D tlač, ktoré vyhovejú ich požiadavkám na rôzne problémy (teplotné tolerancie, flexibilita, pevnosť v tlaku atď.). Materiál sa pripraví na mieru a nie ako dnes, keď sa výrobný postup musí prispôsobiť materiálu. Vytvorením špecifických materiálov vždy na konkrétnu aplikáciu sa umožnia nové geometrie a tvary výsledných produktov.

Prístup Moonshot
Tretí trend nie je o konkrétnom produkte alebo službe, ale o spôsobe uvažovania o výrobe. V roku 2021 mnoho progresívnych výrobcov obíde postupné uplatňovanie AM a na vývoj produktu použije prístup založený na princípe Moonshot. V technologickom kontexte je to ambiciózny, prieskumný a priekopnícky projekt uskutočňovaný bez očakávania krátkodobej ziskovosti alebo prínosu a pravdepodobne aj bez úplného preskúmania potenciálnych rizík a prínosov (pozn. red.). V tejto súvislosti je Moonshot ambiciózny komerčný projekt, ktorý je prieskumný aj priekopnícky.
Jeden z aktuálnych príkladov takého prístupu k AM sa v súčasnosti odohráva v spoločnosti Airbus. Letecký gigant nedávno odhalil plány na urýchlenie vývoja komerčných trysiek na vodíkový pohon. Ich ambiciózna agenda obchádza medzistupeň vytvorenia hybridného motora. Cieľom je mať do roka 2035 v prevádzke prvý, klimaticky neutrálny vodíkom poháňaný prúdový motor s nulovými emisiami. Pri návrhu tejto novej generácie lietadiel bude hrať veľkú úlohu aditívna výroba.

text Michal Múdrý
(Podľa príspevku R. Newtona pre 3DS)