Barevná 3D tiskárna je schopná míchat materiály

Zkuste myslet ekonomicky.

Vezměte si obyčejný velkosériový plastový výrobek. Takový. který vstřikolis vyrobí za dvě sekundy. I když lis s odladěnou formou stojí miliony, za rok vyrobí třeba 15 milionů kusů. Amortizace na kus je v desítkách haléřů, a vzhledem k tomu, že lisovat lze z levných plastů rovnou ze zásobníku s granulátem, jsou celkové náklady na výrobu v korunách.

Proti tomu si postavte 3D tiskárnu. Pořizovací cena desítky tisíc je proti vstřikolisu velká láce. Formu nepotřebujete. Ale zde výhody končí.

Doba tisku stejného výrobku je třeba hodina. Přepočteno na životnost 3D tiskárny a náklady na servis jsou to koruny amortizace na kus, při nepřetržité výrobě (na tu ovšem 3D tiskárna nestačí, potřebujete buď obsluhu, nebo automatický podavač). Nemůžete použít levný plastový granulát, musíte použít plastový drát. Ten je na 1kg výrazně dražší.

Když si to sečtete, 3D tisk jako náhrada velkodistribuce a masové produkce vás vyjde dráž, než vstřikolis na druhém konci světa.

Takové 3D tiskárny jsou k dispozici už docela dlouho. Hledejte heslo Direct Metal Deposition.

Není to ovšem žádná láce. Když jsem si podle poskytnutých provozních dat (rychlost tisku, cena kovového prášku, poměr využitého:roz­házeného prášku, pořizovací cena, amortizace při třísměnném provozu) udělal odhad ceny, tak to před dvěma lety vycházelo u přesné DMD na 100 000 Kč/kg.

Mimochodem, zhruba o dva řády levnější je kombinace obyčejné 3D tiskárny, levného termoplastu, a staré technologie lití do ztraceného vosku (zde vlastně lití do ztraceného plastu). Jediný rozdíl je v tom, že plast se většinou odstraňuje ještě před litím.

Tu cenu jsem počítal odhadem, jen ze zájmu, pro 1kg finálního výrobku a pro běžný kov, na základě informací od bratrance, který se strojem pracoval. Šlo o stroj vyrábějící drobné díly forem a opravující formy pro přesné autodíly, tedy šlo o vysoce přesnou 3D tiskárnu. Pro méně přesné tiskárny bude kalkulace o něco nižší. Amortizaci jsem odhadoval pro maximální vytížení tiskárny, což nebyl případ tohoto nasazení. Zde byla reálná cena s amortizací spíše hodně přes milion za 1kg. (Firma ročně spotřebovala pouze desítky kilogramů prášku, což znamená jednotky kilogramů výsledných výrobků.)

Nikde jsem si ty informace nepoznamenal, proto to berte s rezervou. Lovím v paměti.

Kovový prášek: 5000Kč/kg
Využití kovového prášku: cca 10% (zbytek stroj bez užitku rozhází)
Doba výroby obrobku: Řádově hodiny. 1kg by pravděpodobně zabral celou směnu, možná i více.
Pořizovací cena stroje: Něco mezi 50 a 100 miliony.

Tiskárna je možná schopná tisknout i rychleji, ale pro přesné výrobky je nutné minimalizovat změny způsobené tepelnou roztažností, takže se tiskne pomalu, a dbá se na odvod tepla.

Jen bych dodal, že tiskárna nepracuje s libovolným materiálem, ale jen s fotopolymerem. (tiskovými hlavami naprskáte kapičky, lampou vytvrdíte vrstvu) Ta výhoda má spočívat v míchání více typů polymeru s různými vlastnostmi.
Osobně to zas až za tokovou výhodu nepovažuji. Na hotové výrobky je to drahé a prototypy stejně vyráběné "z jednoho kusu" nepotřebuji, tak není důvod to nesložit z několika kusů.
Přijde mi že naprostá většina takových nerozebiratelných výtvorů slouží jen na předvádění jaké je to cool.

je to dobře, že se 3D tiskárny stále vyvíjí a zlepšují, jednou to bude součást každého kutila v dílně :)