Hoćemo li 3D printerima sami proizvoditi rezervne dijelove?

Od prvih dana komercijalne prodaje 3D printera, uređaji koji doslovno “štampaju” predmete koje možemo uzeti u ruku bude maštu korisnika širom svijeta. Kako im cijena polako pada, sve više ljudi dizajnira i pravi razne dijelove za vlastitu upotrebu, ali i za prodaju.

Ovi pisači se već koriste u proizvodnji automobila, medicini i drugim industrijama, a zahvaljujući svom specifičnom načinu rada, mogu stvoriti zamršene oblike koji se klasičnim metodama ne proizvode tako lako.

Stoga su ljubitelji četvorotočkaša s pažnjom pratili obavijest kompanije Daimler Truck, koja je navela da će se rezervni dijelovi za autobuse Mercedes-Benza i Setre uskoro moći proizvoditi pomoću 3D pisača i biti dostupni svima koji budu imali licencu. Logikom, ako se dijelovi mogu “printati” za autobuse, onda će postojati mogućnost stvaranja dijelova domaće proizvodnje za automobile zaobilaženjem posrednika. Kako se na internetu uz malo truda mogu naći sva komercijalna uputstva i programi koje korisnici dijele besplatno, onda će svako uz posjedovanje 3D printera moći nužne dijelove praviti u kući i uštedjeti veliki novac, zar ne?

Stvarnost je ipak kompliciranija i znatno skuplja.

Denis Spahić, direktor proizvodnje i voditelj odjela za istraživanje i razvoj u kompaniji Kristal d.o.o. navodi da su u posljednjih nekoliko godina 3D printeri za metal sve više u upotrebi.

Iako su cijene ovakvih uređaja u blagom padu, one su još jako visoke i kreću se u rangu od 80.000 dolara pa sve do gotovo milion dolara, što zavisi od principa rada, veličine radnog volumena i sposobnosti rada sa različitim metalima.

Specijalizirana proizvodnja

Prema njegovom mišljenju, zbog navedenog, ali i drugih ograničenja u korištenju ove tehnologije, još smo prilično udaljeni od mogućnosti da prosječan pojedinac bez potrebnog tehničkog znanja na 3D printeru izradi rezervni dio od metala.

“Ideja je moguća kao biznis model koji uključuje posebne servise i kompanije koje će, na specijaliziranim i skupim 3D printerima, izrađivati rezervne dijelove po izvornim uputstvima originalnog konstruktora, ali sigurno po višestruko većoj cijeni u odnosu na iste dijelove proizvedene u velikim serijama korištenjem postojećih konvencionalnih postupaka”, napominje Spahić.

Ono što 3D printere čini jedinstvenim uređajima i daje im prednost jesu sljedeće karakteristike:

– brza izrada probnih uzoraka (konceptni i funkcionalni prototipovi); iako proces printa – izrade nije brz, ipak se brže dolazi do probnog uzorka jer nije potrebno koristiti alate i osmišljavati sve faze proizvodnog procesa;

– izrada individualnih modela (primjena u medicini, naprimjer: proteze i implanti);

– mogućnost izrade alata i kalupa složenih oblika;

– izrada 3D modela kompleksne geometrije;

– proizvodnja malih serija.

Laserska proizvodnja

Kad je u pitanju princip rada 3D printera za metal, Spahić navodi da je najpopularnija tehnologija selektivnog laserskog topljenja (Selective Laser Melting).

Ovim postupkom 3D model se proizvodi sukcesivnim dodavanjem tankih horizontalnih slojeva, gdje se svaki od slojeva proizvodi tako što se iznad dijela modela koji je prethodno izgrađen nanese tanak sloj metalnog praha (čelik, aluminij, titanijum) koji se laserskim snopom topi u obliku sljedećeg sloja. Pri hlađenju istopljenog dijela praha on se povezuje horizontalno (formirajući novi sloj) i vertikalno (spajajući se sa ostatkom dijela). Oblik svakog sloja određuje se na osnovu kompjuterskog 3D modela, i na osnovu tako izračunatih poprečnih presjeka upravlja procesom topljenja metalnog praha.

Prilikom izrade metalnih dijelova neophodno je odvoditi toplotu, pa se pri proizvodnji obično koristi metalna platforma i oslonci za odvođenje toplote, te je iz tog razloga neophodna naknadna obrada da bi se izrađeni model odvojio od platforme.

Pored toga, naknadnom mehaničkom (pjeskarenje, poliranje) i termičkom (kaljenje) obradom može se utjecati na kvalitet završne površine i mehanička svojstva izrađenog dijela, što sve ukazuje da proizvodnja dijelova u stanovima i kućama ipak neće biti široko dostupna opcija.

Spahić ističe da u zavisnosti od veličine 3D modela, proces izrade može trajati i više od 10 sati što je, pored visoke cijene samog uređaja i praškastog materijala, jedan od glavnih nedostataka današnjih 3D printera. Također, cijena izrađenog dijela je znatno viša od one koja se postiže serijskom proizvodnjom nekom od postojećih tehnologija izrade.

Skepsa o primjeni

Slične skepse o širokoj popularnosti primjene 3D printera u, prije svega, automobilskoj industriji je iskazao i automehaničar Damir Pašić, koji ideju proizvodnje dijelova po potrebi vidi kao odličnu, ali je sumnjičav da će mali poduzetnici poput njega biti u prilici da ovakvu tehnologiju koriste.

“Mogućnost da po želji ‘pravimo’ potrebne dijelove u teoriji je super. Nema potrebe za skladištenjem rezervnih dijelova, nema potrebe za naručivanjem dijelova od dobavljača, kao i čekanja da budu isporučeni, a ovako nešto bi posebno dobro došlo tokom prethodnih pandemijskih godina, kad je neke dijelove bilo gotovo nemoguće naći ili se na dostavu čekalo užasno dugo”.

Problem je, smatra Pašić, što većina automehaničara i drugih povezanih s ovom industrijom neće biti u mogućnosti da priušte sebi uređaje koji bi im dijelove mogli “printati”.

“Teško se odlučiti na veliku investiciju, kad će se potrebni dio svakako u relativno kratkom periodu moći naručiti i dostaviti. S druge strane, radionicama na udaljenim područjima, sa rijetkim dostavama i transportom, tamo možda i budu potrebni. Opet, sve se svede na opravdanost investicije za svakog malog privatnika”.

Spahić se osvrnuo i na navode da bi se 3D printeri mogli koristiti za proizvodnju rezervnih dijelova na objektima u svemiru, poput Međunarodne svemirske stanice, kazavši da s obzirom da gravitacija igra važnu ulogu kod svih dostupnih tehnologija 3D printanja, mala je vjerovatnoća da će se 3D uređaji koristiti direktno u svemirskim stanicama za izradu rezervnih dijelova.

Stoga je izglednije da ćemo u narednom periodu i dalje svjedočiti “domaćoj proizvodnji” manjih, uglavnom ukrasnih dijelova, dok će specijalizirane dijelove koji će se svakodnevno koristiti u, relativno govoreći, teškim uvjetima ipak proizvoditi “veći igrači”.