Nadaljujemo s primeri uspešne uporabe tehnologije 3D-tiska HP Multi Jet Fusion, ki lahko dopolni ali nadomesti tradicionalne načine proizvodnje ter s tem zniža stroške, skrajša čas izdelave, poveča produktivnost, izboljša kakovost in zniža težo izdelkov. Tokrat smo za predstavitev izjemnih možnosti oblikovanja in 3D-tiskanja s tehnologijo HP MJF izbrali nekaj primerov iz industrije.
Deli čelade
Kolesarske čelade so običajno izdelane iz dveh delov. Zunanji del je izdelan z brizganjem plastike, medtem ko je notranji del izdelan iz pene EPS. Končni izdelek je tako sestavljen iz zunanjega in notranjega dela. Ker sta obe tehnologiji izdelave primerni za velikoserijsko proizvodnjo, so količine izdelkov pomemben dejavnik. To v kombinaciji z visokimi začetnimi stroški omejuje možnosti prilagajanja in izdelave po meri. Poleg tega pena EPS odbija vlago in zadržuje toploto na glavi kolesarja. Sodobne kolesarske čelade imajo hladilne reže, ki te težave omilijo, ne morejo pa jih odpraviti v celoti. V podjetju Syncro so v sodelovanju s francoskim podjetjem na področju digitalne proizvodnje Sculpteo ustvarili novo zasnovo čelade z odprto strukturo, ki omogoča prilagodljivost, medtem ko izboljša zračnost. Z uporabo tehnologije Multi Jet Fusion (MJF) proizvajalca HP so tako izdelali resnično inovativen izdelek, poudarja Clement Moreau, direktor podjetja Sculpteo. Mehanske lastnosti 3D-tiskanega izdelka so idealne za take aplikacije in produktivnost 3D-tiskalnikov HP Jet Fusion 4200 je dovolj velika, medtem ko so proizvodni stroški dovolj nizki za serijsko proizvodnjo čelad.
Pri tem je imela zelo pomemben vpliv končna obdelava. Enota za naknadno obdelavo je v veliki meri znižala stroške dela ter omogočila recikliranje bistveno večje količine materiala. Teža tako izdelane čelade je zmanjšana za 20 odstotkov, medtem ko je izdelava trikrat hitrejša v primerjavi s postopkom selektivnega laserskega sintranja (SLS). Poleg tega pa mehanske lastnosti tako izdelanih čelad zagotavljajo ustrezne lastnosti čelade med uporabo.
Očala Oakley
Ena izmed vodilnih svetovnih znamk na področju oblikovanja športnih rekvizitov, podjetje Oakley, uporablja barvni 3D-tiskalnik Jet Fusion 580 proizvajalca HP za različne namene – od izdelave ločenih kosov za 20 do 30 različnih delov izdelkov do izdelave pokalov za dogodke v podjetju. Razvojniki v podjetju Oakley lahko hitro preverijo različne rešitve s pomočjo tehnologije Multi Jet orodjarstvo in strojegradnja Fusion (MJF) in tako poenostavijo nekatere procese pri razvoju novih izdelkov.
Trdnost materiala HP 3D HR CB PA 12 je podjetju Oakley omogočila izdelavo prototipa čelade, ki je lažji in bolj vzdržljiv v primerjavi z uporabo drugih proizvodnih tehnologij ter zagotavlja podobne lastnosti materiala, kakršne nameravajo v podjetju Oakley uporabljati v serijski proizvodnji. Barvni 3D-tiskalnik HP Jet Fusion 580 omogoča podjetju Oakley izdelavo različnih podrobnosti na prototipih. Z barvnimi kosi lahko dobijo boljši vpogled v videz končnega izdelka (npr. kovinski deli v primerjavi s plastičnimi). »HP nam je omogočil izdelavo močnejših in lažjih komponent na hitrejši in cenejši način kot dosedanje metode, izdelki so v vseh pogledih boljši,« pravi Jonathan Clingenpeel iz podjetja Oakley.
Veslaški sedež po meri
Zaradi težav z držo se je prvakinja v veslanju Sara Bertolasi obrnila na podjetje Elmed 3D, da bi ji na novo zasnovali veslaški sedež glede na njeno ergonomsko obliko. V podjetju so razvili tri prototipe, preden so izdelali sedež za testiranje na vodi. Sedež je bil izdelan s tehnologijo HP Multi Jet Fusion. V prvem koraku je bila zasnova sedeža modelirana na podlagi 3D-skeniranja in procesa virtualizacije ter izdelana s 3D-tiskalnikom FDM, da so lahko testirali in popravili osnovno obliko ter zasnovali in izboljšali določene elemente za večje udobje. Tako popravljen model je bil natisnjen s 3D-tiskalnikom HP Multi Jet Fusion (MJF) in testiran med treningom na jezeru Varese. Testiranje je pokazalo, da izdelek potrebuje več strukturne prožnosti. Tako so popravili nekaj podrobnosti in dodali rešetkasto strukturo, ki je pomagala zmanjšati skupen volumen ter hkrati zagotovila zahtevano prožnost.
Lok na sandalu
Tehnološko podjetje Wiivv oblikuje obutev in oblačila po meri posameznika. V najbolj priljubljeno poletno obutev, japonke, so vgradili lastno tehnologijo in znanje ter tako izdelali najbolj udobne sandale na svetu. Njihov cilj je združiti prilagajanje potrebam kupca in 3D-tiskanje za izdelavo sandala, ki ima značilnosti japonk ter hkrati nudi udobje in oporo, da se ga lahko nosi cel dan. Lok sandala so izdelali s tehnologijo 3D-tiskanja HP Multi Jet Fusion (MJF), iz materiala HP 3D HR PA 12. Vzdržljivost in trpežnost, ki so jo s tem dosegli, preprečuje kakršno koli obrabo ali poškodbo tega dela v obdobju do šest mesecev. Lok, izdelan po meri s tehnologijo 3D-tiskanja HP MJF, izboljša ergonomijo sandala ter uporabniku zagotavlja večje udobje. Sandali po meri podjetja Wiivv so prejeli največje, najprestižnejše in najvplivnejše oblikovalsko priznanje na svetu, zlato nagrado A’ Design v kategoriji oblikovanja obutve, čevljev in škornjev, ki jo podeljuje Mednarodna akademija za dizajn.
Dinamična ortoza za gleženj
Dinamična gleženjska ortoza DAFO (Dynamic Ankle Foot Orthosis) je ime za blagovno znamko opornic, ki zagotavljajo tanko in prožno zunanjo podporo za stopalo, gleženj in/ali spodnji del noge. Ti pripomočki se tesno prilegajo gležnju in s pritiskom odpravljajo deformacije stopala v določenih točkah. Poleg tega pomagajo izboljšati gibljivost in stabilnost gležnja. Dinamična gleženjska ortoza je zasnovana tako, da omogoča ohranjanje funkcionalnega položaja, s čimer izboljša stabilnost, ki bolniku omogoča stoječ položaj in uspešno hojo. Podjetje OT4 Orthopädietechnik GmbH je zaradi večje kakovosti izdelkov in robustnosti, ki ju omogoča material HP 3D HR PA 11, prešlo s tehnologije selektivnega laserskega sintranja (SLS) na tehnologijo HP Multi Jet Fusion. Stem je tudi odpadla potreba po dragi naknadni obdelavi. Izdelki, proizvedeni s tehnologijo HP MJF, imajo enake lastnosti v smereh x, y in z, kar pomeni, da je lahko tiskalna enota stroja z optimalnim zlaganjem modelov maksimalno zasedena, to pa posledično zniža proizvodne stroške.
Ortoza za roko
Opornice za prste ali roko pomagajo varovati in podpirati sklepe ter zagotavljajo ustrezno poravnavo sklepov na prstih. Opornice se lahko uporabljajo za fiksiranje sklepa v določenem položaju ali za povečanje gibljivosti sklepa, ki je fiksiran v določenem položaju. Tega se običajno ne da zdraviti z ortozami, vendar so se v podjetju OT4 odločili, da preizkusijo tehnologije, s katerimi bi proizvajali bolj prožne izdelke. Tehnologije 3D-tiskanja, ki so jih uporabljali v preteklosti, so vključevale drage materiale in procese, njihov rezultat pa je bilo pogosto lomljenje izdelkov. Poleg tega pa videz končnega izdelka ni bil primeren ali idealen za končnega uporabnika. Zato so v podjetju OT4 iskali novo tehnologijo 3D-tiskanja za izdelavo ročnih ortoz. Zaradi višje kakovosti in trdnosti izdelkov, ki jo zagotavlja uporaba materiala HP 3D HR PA 11, so prešli s selektivnega laserskega sintranja (SLS) na tehnologijo HP MJF. HP MJF in programska oprema podjetja OT4 omogočata proizvodnjo lažjih izdelkov s tanjšimi stenami in izboljšano pretočnostjo zraka, kar bolniku zagotavlja večje udobje.
Ortotski vložki
Podjetje iOrthotics iz avstralske države Queensland razvija po meri narejene ortopedske pripomočke za podiatre (strokovnjake za stopala). Podjetje uporablja zmogljivosti digitalnih proizvodnih procesov za izdelavo ortotskih rešitev, ki nudijo edinstvene prednosti za podiatrične klinike in njihove stranke. V iOrthotics so proučili tehnologijo HP Multi Jet Fusion in ugotovili, da omogoča bistveno večjo kakovost materialov in izdelkov v primerjavi z drugimi metodami. Poleg tega 3D-tiskalniki zasedajo bistveno manj prostora kot tradicionalna proizvodna oprema, kar jim omogoča bolj učinkovito delovanje, višja hitrost proizvodnje pa omogoča poslovno rast podjetja. Konec leta 2017 je podjetje iOrthotics postalo prvi avstralski uporabnik 3D-tiskalnika HP Jet Fusion 4200.
Ko je bil tiskalnik nameščen, so imeli v podjetju vsa orodja za popolno digitalizacijo izdelave ortotskih pripomočkov po meri. Zaradi vrhunske produktivnosti 3D-tiskalnika HP Jet Fusion so v podjetju iOrthotics potrojili proizvodnjo in tako začeli proizvajati po 90 ortotskih pripomočkov na dan namesto 30. Rezultati podjetja iOrthotics so izjemni. S pomočjo tehnologije 3D-tiskanja HP Multi Jet Fusion lahko izdelajo močnejše, lažje in bolj natančne izdelke, ki izboljšujejo kakovost življenja ljudi s hudimi bolečinami. Hkrati pa so ustvarili prilagodljiv model, ki lahko veliko večjemu številu ljudi pomaga do hitrejšega in cenejšega zdravljenja.
Ležišče nožne proteze
ProsFit je vodilno mednarodno podjetje za izdelavo ležišč podkolenskih protez, narejenih s 3D-tiskanjem. Njihove kakovostne industrijske rešitve ponujajo klinikam po vsem svetu najnovejšo tehnologijo za izdelavo robustnih in zanesljivih ležišč za proteze za več kot 20 milijonov amputirancev po svetu. Nožna protetika običajno zajema dva glavna elementa: ležišče, ki je prilagojeno posameznemu uporabniku, medtem ko so druge komponente, kot so stopala, kolena in povezovalni elementi, industrijsko proizvedene standardne komponente. Do nedavnega so bila ležišča za proteze izdelane s pomočjo mavčnega kalupa, pri čemer je moral bolnik sodelovati pri številnih poskusih prileganja, kar je lahko trajalo več tednov. Predhodne proizvodne metode v podjetju ProsFit so bile časovno potratne in niso zagotavljale doslednih rezultatov, saj dve od desetih ležišč proteze nista ustrezali kriterijem podjetja za zagotavljanje kakovosti. Z digitalizacijo procesa oblikovanja, testiranja prileganja in izdelave ležišč za proteze so v podjetju ProsFit skrajšali čas izdelave in dobave z več tednov na nekaj dni. Vse to je pripomoglo k znižanju stroškov izdelkov in izboljšanju udobja za bolnike. Končno ležišče proteze se lahko sedaj izdela le po dveh obiskih bolnika.
Podjetje CGS plus je ponudnik in serviser za 3D-tiskalnike HP Multi Jet Fusion. Na Brnčičevi ulici 13 v Ljubljani imamo tudi demo center s tiskalnikoma MJF 4200 in MJF 580 Color, kjer boste dobili odgovore na vprašanja o možnostih uporabe revolucionarne 3D-tehnologije HP MJF in optimizacije.
Edita Žugelj, CGS plus
Članek objavljen v reviji IRT300
