חדשות היום

חידושים בהדפסות בתלת מימד: ייצור מוצרי קצה חזקים במיוחד מחומרים המחוזקים בסיבי פחמן

כמובילת שוק בהדפסת תלת מימד מבוססת פולימרים השיקה חברת סטרטסיס באחרונה שורת מדפסות חדשות, כמו גם חומרי הדפסה חדשים ומסעירים. אין פלא שמנכ״ל החברה, ד״ר זייף, מדגיש בכל הזדמנות כי בסוף היום מדובר בטכנולוגיה טרנספורמטיבית שתניע קדימה את מפעלי העתיד הלא כל כך רחוק.

תחום ההדפסה התעשייתית בתלת מימד אינו שוקט על השמרים. לאחר עשרות שנים בהן שימשה ההדפסה בתלת מימד, הידועה גם כ״ייצור תוספי״ (AdditiveManufacturing) להפקת אבות טיפוס ומודלים עבור מעצבים ומהנדסים, התחום כולו צומח במהירות רבה ותוך אימוץ חלקים נרחבים בתעשייה, כאמצעי לייצור חלקים בקנה מידה גדול למגוון שימושים.

אחד השמות שמובילים את ה׳עגלה׳ קדימה ומסמנים את המסלול עבור שאר החברות בשוק היא חברת סטרטסיס ( (NASDAQ:SSYS, המובילה בפתרונות הדפסה תלת מבוססי פולימרים. לדברי ד״ר יואב זייף, מנכ״ל סטרטסיס, הצהיר לא פעם בעבר כי הוא מאמין שהייצור העולמי נמצא בצומת דרכים. ״תחת לחץ גובר לפתור את אתגרי שרשרת האספקה ​​וצרכי ​​יעילות אנרגטית, הדפסת תלת מימד נחקרת יותר ויותר כדי לעמוד ביעדי העסקים. במהלך 2022 ואל תוך העשור הקרוב, אני מאמין שנראה צמיחה מונומנטלית בשימוש בהדפסה בתלת מימד כדי לשפר את שרשראות האספקה, להביא חידושים לשוק מהר יותר ולהפחית את ההשפעות הסביבתיות״. להערכתו של ד״ר זייף, השוק אפילו לא ׳גירד׳ את פני השטח בחדשנות הצפויה ובהתקדמות שנראה בשנים הקרובות בתעשיית ההדפסה בתלת מימד, מכיוון ששיתוף הפעולה שלה עם האימוץ הגובר והולך של אוטומציה, ישמש ככל הנראה כטכנולוגיה טרנספורמטיבית במפעלי העתיד.

קצב ההכרזות של מוצרים חדשים וטכנולוגיות מתקדמות שמדגימה סטרטסיס, רק הולך וצובר תאוצה. בימים אלה הרחיבה החברה את היצע ההדפסה בתלת מימד שלה עם הכרזה על מדפסות חדשות וחומרי הדפסה חדשים, המציעים חידושים פורצי דרך בתעשייה.

בנוסף להכרזה על השקת סדרת מדפסות התלת-מימד שלה F123 עם הצגת מדפסות ה-F190CR ו-F370CR 3D וחומר הדפסה חדש – FDM Nylon CF10  – המחוזק בסיבי פחמן – החברה הכריזה גם על מספר חומרי ייצור חדשים בשלוש טכנולוגיות שונות להדפסה בתלת מימד, כולל חומרים של צד שלישי למדפסות FDM. התוספת כוללת מספר משמעותי של חומרים חדשים ובכך מרחיבה באופן דרמטי את מקרי השימוש עבור מגוון רחב של הגדרות ייצור.

עם מדפסות חדשות – הפנים קדימה

מדפסות התלת מימד החדשות מיועדות ליצרנים בתעשייה, שם אמורים להשלים את טכנולוגיות הייצור המסורתיות בהם הם משתמשים עם שימוש בהדפסת תלת מימד. המדפסות מסייעות ליצרנים לייצר חלקים לשימוש סופי בצורה מהירה יותר וחסכונית יותר, והן אידיאליות עבור יצירת מקבעים לריתוך (ג’יגים), חלקי חילוף וכלי עבודה. הרכיבים המוקשים וראשי ההדפסה של מדפסות ה- F123CR מתוכננים לחיים ארוכים, גם בשימוש עם חומרים מרוכבים שוחקים. בהשוואה למדפסות אחרות בקטגוריה, מדפסות Stratasys F123CR מציעות זמינות רבה יותר של חומרים, נפח בנייה גדול יותר, אפשרויות תמיכה מסיסות ועלות נמוכה יותר. יתר על כן, תא הבנייה הגדול של מדפסות ה-F123CR, יחד עם היכולת להשתמש בקירות מייצבים, מאפשר ליצרנים לבנות חלקים גבוהים יותר מאלה שניתן להדפיס במכונות של המתחרים.

תמונה 1 :16 חומרים חדשים המיועדים לשלוש טכנולוגיות
הדפסה שונות. קרדיט: סטרטסיס

“אני עובד בהנדסה למעלה מ-35 שנה, ואני אוהב לחדש – לא רק בפיתוח מוצרים חדשים אלא גם בתהליכים ובכלים שבהם אנו משתמשים כדי לפתח את המוצרים שלנו. במשך יותר מ-20 שנה, סטרטסיס אפשרה לי לעשות בדיוק את זה באמצעות הדפסה בתלת מימד”, אמר דייב תומפסון, סגן נשיא להנדסה עולמית ושירות לקוחות מחברת Graco, Inc. “במהלך השנים הגדלנו את צי מדפסות סטרטסיס שלנו והרחבנו את היישומים שלנו מעבר להדפסת אבות טיפוס לייצור כלי עבודה, מקבעים ותפסים עבור הרובוטים שלנו. המדפסת החדשה Stratasys F370CR תאפשר לנו להביא את יישומי ההדפסה בתלת מימד שלנו לרמה חדשה, להאריך את חיי הכלים שלנו ולספק גימורים  טובים יותר”.

לדברי זיו שדה, מנכ״ל חברת SU-PAD, נציגת סטרטסיס בישראל, מדפסות התלת מימד החדשות כוללות תוכנת GrabCAD Print משולבת המספקת זרימת עבודה פשוטה ואינטואיטיבית של CAD להדפסה וכוללת תכונות מתקדמות כדי להבטיח הדפסות מוצלחות. סטרטסיס מספקת גם קישוריות לאפליקציות ארגוניות באמצעות תקן MTConnect וערכת פיתוח התוכנה GrabCAD שלה. ״מדפסות ה-F123CR כוללות מגשי בנייה לשימוש חוזר, מצלמה מובנית לניטור מרחוק ומסך מגע שליטה בגודל 7 אינץ’. מדפסת F370CR מציעה גם החלפה אוטומטית של חומרים, מה שאומר שאין צורך להפריע לבנייה כדי להחליף חומרים – מיכל חדש פשוט מותקן והבנייה נמשכת״.

תמונה 2 :המדפסות החדשות מסייעות ליצרנים לייצר חלקים
לשימוש סופי בצורה מהירה יותר וחסכונית יותר. קרדיט: סטרטסיס

“סטרטסיס מספקת ליצרנים את המדפסות והחומרים כדי לתמוך בצמיחה על רצפת המפעל״,  אמר דיק אנדרסון, סגן בכיר נשיא לייצור בסטרטסיס. “יש לנו נתונים המוכיחים שלמדפסות החדשות הללו יש יכולת חזרה ממדית של 99% ללא קשר לגודל החלק או המורכבות הגיאומטרית. זה, יחד עם זמן פעולה של 99% ושירות ותמיכה צמודה, נותן ליצרנים את הביטחון להאיץ את קצב אימוץ טכנולוגיות ההדפסה בתלת מימד.”

בנוסף, ה- FDM Nylon-CF10 שהושק במקביל הוא חומר מרוכב חדש למדפסות F123CR החזק יותר ב-60% וקשיח כמעט פי שלוש מחומר הדפסת הניילון הבסיסי. תרכובת סיבי הפחמן היא רק אחד מני חומרים תרמופלסטיים רבים הזמינים עבור מדפסות F123CR. בשימוש עם תמיכת סטרטסיס לחומרים מסיסים, ליצרנים יש את היכולת להדפיס כל גיאומטריה ללא הגבלה.

16 חומרים חדשים

כדי לענות על הביקוש הגובר לפתרונות הדפסה בתלת מימד הורחב גם תחום החומרים – עם 16 חומרים חדשים המיועדים לשלוש טכנולוגיות הדפסה שונות. החומרים החדשים מיועדים למדפסות FDM 3D, ביניהם ניתן למצוא פולימרים בעלי ביצועים גבוהים  במיוחד. כן מציעה החברה מגוון חומרים למדפסת ה-P3‎ מבוססת Origin One 3D הכוללים שמונה חומרים חדשים לשימושי קצה עם דרישות תובעניות. החומרים כוללים שרפים פוטופולימריים לייצור, יציקה, טמפרטורה גבוהה, קרמיקה, פיזור אלקטרוסטטי (ESD) ויישומים אלסטיים.

בנוסף, השיקה סטרטסיס אבקת פוליפרופילן עבור טכנולוגיית SAF של מדפסת ה- H350  המיועדת לייצור נפח של חלקים מודפסים בתלת מימד ואף הוסיפה לאפשרויות שנפתחו עם הפוליפרופילן PA14 שהוכרז ב-2021, והפך לפופולארי הן מבחינת שימוש והן כחומר בר קיימא. ככלל, פוליפרופילן הוא פולימר רב תכליתי, גמיש ופופולרי במיוחד. המשיכות הגבוהה יותר שלו ועמידות הכימית שלו, כמו גם יכולתו לעבור עיקור הופכים אותו למתאים למגוון רחב של יישומים, כגון חלקי רכב פנימיים וחיצוניים, תותבות ומוצרי צריכה.

״האפשרויות הגלומות בחומרים החדשים הן כמעט אינסופיות״, אומר שדה. “כשלקוחות מזהים הזדמנויות לאופן שבו הדפסת תלת מימד פולימרית יכולה לשנות את הייצור שלהם, אנחנו רוצים שיהיה להם ביטחון שיש לנו את הפתרונות ההולמים. הלקוחות מקבלים יותר חומרים ומהר יותר, מה שמאפשר להם להפוך במהירות את הרעיונות שלהם בתחום ההדפסה בתלת מימד למציאות.”


תמונת כותרת: GrabCAD .פלטפורמת ייצור פתוחה בתלת מימד המיועדת לארגונים, שמאפשרת לנהל ולתפעל את כל הליך הייצור התעשייתי בתלת מימד. קרדיט: סטרטסיס

מערכת ניו-טק מגזינים גרופ

תגובות סגורות