Významný německý výrobce vstřikovacích strojů na výrobu plastových dílů Arburg se pustil do vývoje svojí vlastní průmyslové 3D tiskárny a do technologie tvorby plastových výrobků vnesl zajímavou inovaci.
Ačkoliv se jedná o produkt, který je prozatím v prototypové testovací fázi, na veletrhu K 2013 v Düsseldorfu vzbudil stroj jménem Freeformer velmi pozitivní ohlasy. Tato novinka, na jejímž vývoji se pracovalo bezmála deset let, pojímá aditivní výrobu zcela novým způsobem. Ke stavbě dílů totiž využívá roztavený plastový granulát, který může být v porovnání s dosud používanými materiály i řádově levnější.
Zařízení Freeformer pomocí piezoelektricky řízeného dávkování se 60 až 100 otevřeními trysky za sekundu vytváří drobné kapičky roztaveného materiálu, které při styku se stavební podložkou, případně s minulou vrstvou materiálu, okamžitě tuhnou a vrstvu po vrstvě tvoří výsledný dílec. Granulát, který je před tavením v násypce vysušován a zbaven vlhkosti, je stejně jako při klasickém vstřikování nabírán šnekem do plastifikační jednotky. Zde je při požadované teplotě roztaven a následně přiváděn do tiskové hlavy. Tisková hlava s tryskou dávkující materiál je stacionární, zatímco vyráběná součásti se na pracovním stole pohybuje buď ve třech, nebo pěti osách.
Pětiosý 3D tisk
Nespornou výhodou této technologie je mimo nižší ceny stavebního materiálu také fakt, že tisk probíhá bez nutnosti použití jakékoliv podporové struktury. V konečném důsledku tak dochází i ke snížení času postprocesingových operací, kterými jsou mechanické odstranění podporové struktury či její vymývání ve speciální nádrži. Celý výrobní proces by se tak dal nazvat jako bezodpadový.
Freeformer rovněž splňuje požadavky na rostoucí variabilitu a individualitu produktů. Z důvodu absence trysky pro tisk podporové struktury se rozhodla společnost Arburg pro doplnění tiskové hlavy o druhou trysku pro tisk základního materiálu, čímž je umožněna výroba dvoubarevných či dvoukomponentních dílců, kombinujících například tvrdý a měkký plast.
Rozměry největšího vyrobeného dílce mohou být 230 × 130 × 250 mm s minimální tloušťkou vrstvy až 0,2 mm (další možné tloušťky jsou dle průměru trysky 0,25 mm a 0,3 mm). Ačkoliv je Freeformer na první pohled určen spíše pro prototypovou výrobu, výrobce doporučuje jeho použití rovněž pro výrobu malosériovou, především díky nízké ceně stavebního materiálu.
Do výroby i do kanceláře
Po designové i ergonomické stránce je zařízení velmi zdařile zpracované. Žádné ostré rohy, průzor do stavební komory ve výšce očí, výklopný dotykový displej pro obsluhu, či pro Arburg typické barevné schéma, působí velmi profesionálně.
Ocenění si zaslouží designéři mimo jiné i za to, že se při návrhu počítalo s jeho manipulací. Základna stroje umožňuje převoz pomocí paletového vozíku. Díky jeho kompaktním rozměrům (800 × 1240 × 1885 mm, hmotnost dle vybavení 700 až 800 kg) není problém zařízení umístit téměř kamkoliv – například i do kanceláře. Intenzita hluku během provozu je zhruba 55 dB (pro představu to je hluk srovnatelný s obracením stránek novin nebo běžného hovoru). Arburg Freeformer by měl být pro komerční účely dostupný v průběhu příštího roku. Již nyní však, především i díky překvapivé premiéře na veletrhu K 2013, vzbudil ve světě 3D tisku pořádný rozruch.
Napsal Pavel Stoklásek. Autor článku je přispěvatelem webu 3D-tisk.cz. Fotografie poskytla společnost Arburg.
