Η τρισδιάστατη εκτύπωση μεταμορφώνει τη βιομηχανική παραγωγή

Μέχρι πρόσφατα χρησιμοποιούνταν μόνο για την παραγωγή πρωτοτύπων για δοκιμές. Τώρα, μεγάλες εταιρείες όπως η Siemens, η GE και η EADS αρχίζουν να αξιοποιούν τις τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης στο εργοστάσιο.

Όπως αναφέρουν οι «Financial Times», η γερμανική Siemens θα αρχίσει τον Ιανουάριο να χρησιμοποιεί 3D εκτυπωτές για την παραγωγή εξαρτημάτων και ανταλλακτικών για σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Η εταιρεία μπορεί ήδη να τυπώνει περισσότερα από 100 εξαρτήματα και, ως αποτέλεσμα, ορισμένες επισκευές μπορούν να ολοκληρώνονται δέκα φορές ταχύτερα.
Μέχρι σχετικά πρόσφατα, οι 3D εκτυπωτές μπορούσαν να τυπώνουν μόνο πλαστικό, σήμερα όμως μπορούν να χρησιμοποιούν ως πρώτη ύλη μέταλλα όπως το τιτάνιο. Ακόμα και μεγάλα εξαρτήματα για γεννήτριες μπορούν να δημιουργηθούν στρώμα προς στρώμα με τη βοήθεια ενός λέιζερ που λιώνει τοπικά μια μεταλλική σκόνη.
Επανάσταση στην παραγωγή ανταλλακτικών
Η Siemens εκτιμά ότι η εκτύπωση τριών διαστάσεων «θα φέρει επανάσταση» στην παραγωγή ανταλλακτικών, τα οποία σήμερα παράγονται μαζικά και αποθηκεύονται μέχρι κάποιος να τα ζητήσει. Με τη 3D εκτύπωση, τα ανταλλακτικά θα τυπώνονται στην περιοχή του πελάτη όταν χρειαστούν.
Η νέα διαδικασία παραγωγής προσελκύει επίσης το ενδιαφέρον της αεροδιαστημικής και αμυντικής βιομηχανίας. H ΝASA έχει ήδη δοκιμάσει τυπωμένα ακροφύσια πυραύλων, ενώ το αμερικανικό πολεμικό ναυτικό σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει την τεχνολογία για την παραγωγή όπλων επιτόπου στα πλοία.
Στις εφαρμογές αυτές η τρισδιάστατη εκτύπωση αφενός μειώνει το βάρος των εξαρτημάτων, αφετέρου περιορίζει τη σπατάλη πρώτων υλών. «Για ορισμένα από τα εξαρτήματά μας η απώλεια μπορεί να φτάσει το 90% της πρώτης ύλης που αγοράζουμε» επισημαίνει στους «Financial Times» ο Ριτς Όλφιλντ της GKN Aerospace, βρετανικής εταιρείας ανταλλακτικών αυτοκινήτων και αεροδιαστημικής μηχανικής.
Η GKN, σε συνεργασία με την EADS, τη μεγαλύτερη αεροδιαστημική και αμυντική εταιρεία της Ευρώπης σε πωλήσεις, ανέπτυξε ένα τυπωμένο εξάρτημα από τιτάνιο που παράγεται σε 40 λεπτά αντί σε τέσσερις ώρες και μειώνει την κατανάλωση πρώτων υλών κατά 30%. Η EADS εξετάζει τώρα τη χρήση της τεχνολογίας για την παραγωγή μεγαλύτερων εξαρτημάτων από τιτάνιο, μήκους αρκετών μέτρων.
Αεροδιαστημικές.... διαστάσεις
Στροφή στη νέα τεχνολογία κάνει και η αμερικανική GE Aviation. Το 2016 θα ξεκινήσει την παραγωγή του πρώτου τυπωμένου προϊόντος της, ένα ακροφύσιο καυσίμων που προορίζεται για τους κινητήρες Leap των αεροπλάνων Boeing 737 Max και Airbus 320 Νeo.
Κάθε ακροφύσιο συναρμολογείται σήμερα από 20 επιμέρους εξαρτήματα. Τα νέα ακροφύσια είναι μονοκόμματα, έχουν 75% μικρότερο βάρος και επιπλέον ζουν πέντε φορές περισσότερο.
Η GE Aviation εκτιμά ότι θα χρειαστεί 60 με 80 εκτυπωτές τριών διαστάσεων για να παράγει 30 με 35 χιλιάδες ακροφύσια το χρόνο από το 2020.
Ανάλογα σχέδια για την υιοθέτηση της τρισδιάστατης εκτύπωσης έχει και η ανταγωνιστική Rolls-Royce, απέχει όμως αρκετά χρόνια μέχρι την εφαρμογή της τεχνολογίας στην παραγωγή κινητήρων για αεροσκάφη.
Παρά τον ενθουσιασμό, όμως, η 3D εκτύπωση παραμένει ακατάλληλη για πολλές γραμμές παραγωγής. Όπως εξηγεί το δημοσίευμα, οι πρώτες ύλες είναι ακριβές, έως και 100 φορές ακριβότερες από τις αντίστοιχες συμβατικές πρώτες ύλες, ενώ η ταχύτητα εκτύπωσης παραμένει υπερβολικά μικρή.
Αν τα προβλήματα αυτά επιλυθούν, οι προοπτικές της τρισδιάστατης εκτύπωσης θα ήταν ακόμα πιο ευρείες.
tovima