Rower z drukarki 3D? Nie ma sprawy!

autor: Przemek |

Jakiego by zdania nie mieć na temat drukarek 3D to sam proces drukowania trójwymiarowego wkracza w coraz to nowsze obszary i bardzo szybko zaczyna rewolucjonizować sposób w jakim to produkuje się wiele przeróżnego rodzaju przedmiotów oraz części, które dotykają całego wręcz spektrum ludzkiego działania.

W miarę tani plastik ABs pozostaje na razie najbardziej popularnym tworzywem wykorzystywanym przez małych producentów, artystów i pasjonatów druku przestrzennego. Prawda jest jednak taka, że druk 3D to o wiele więcej niż tylko ten jeden surowiec. Wiele światowych instytucji jak NASA czy Pentagon interesuję się drukiem przestrzennym już od naprawdę bardzo dawna. Jeżeli zaś chodzi o Europejską Agencję Kosmiczną to można powiedzieć, że jest ona swoistym pionierem oraz liderem jeżeli chodzi o drukowanie przestrzenne ALM, które mówiąc najprościej polega na tym, że wytwarza się dany przedmiot warstwa po warstwie.

Dzięki takiej właśnie technologii produkty mogą być wytwarzane w sposób wręcz błyskawiczny. Nie trzeba wykonywać form, odlewów, matryc, ani żadnych narzędzi, wystarczy tylko program typu CAD. Dzięki temu można wytwarzać przedmioty o znaczącej liczbie skomplikowanych detali. Ograniczane są również tutaj odpady, z tego względu, że surowiec jest wykorzystywany o wiele efektywniej. Dawniej zdarzało się, że nawet 90% materiału, którego używano było marnowane, jednak dzisiaj tak nie jest. Świat poszedł na przód i zwiększyła się wydajność, a wraz z nią zmalały znacząco skutki ekologiczne. Ponadto używając o wiele mniej surowca jest jednoznacznie z tym, że finalny produkt jest znacznie lżejszy. Według obliczeń zoptymalizowana technologia ALM jest w stanie wyprodukować skrzydło samolotu, które miałoby wagę o ponad 80% mniejszą. Dlatego też nic dziwnego w tym, że Europejska Agencja Kosmiczna, czyli EADS oraz innego rodzaju korporacje awiacyjne tak bardzo skupiają się na dalszych testach i badaniach, nie oszczędzając na pieniądzach czy czasie przy tym.

Jak wydrukować rower?

EADS powołała do życia specjalny oddział zwany Innovation Works, którego zadaniem jest zajmowanie się innowacyjnymi technologiami, dzięki którym można wytwarzać efektywnie przedmioty. Kiedy przyjrzy się na ich osiągnięcia zobaczy się, że mają już za osobą przetestowanie kilku części samolotowych, które zostały wytworzone przy pomocy drukarki 3D. Wszystkie testy miały miejsce w powietrzu. Przy pomocy takiej drukarki wyprodukowano chociażby przewody chłodzące do Airbusa i deflektor, który został zainstalowany w małym samolocie wyścigowym.

EADS posiada już dosyć spore doświadczenie w druku przestrzennym, metodą warstwową. Agencja chcąc pokazać możliwości technologiczne postanowiła wyprodukować w całości, składając warstwa po warstwie, rower. Produkt całkowicie funkcjonalny, którego można było używać. Dany rower nazwano Airbike, nawiązując przy tym do Aribusa. Budulcem roweru był wysoce wytrzymały proszek nylonowe. Na tym jednak etap z rowerami Europejskiej Agencji Kosmicznej się nie skończył, ponieważ w 2011 roku oddano później do użytku Centre for Additive Layer Manufacturing, zwane CALM, które później podjęło współpracę z angielską firmą Charge Bikes. Firma zajmuje się na co dzień produkowanie rowerów wyczynowych.

Tytanowy rower z drukarki?

Airbike powstał już jakiś czas temu i od tego czasu zdążyło zmienić się naprawdę wiele. Inżynierowie z EADS zwrócili uwagę na to, aby zacząć drukować przestrzennie, korzystając z innego tworzywa, a chodziło tutaj o metal, a dokładniej o tytan. Zdecydowano się na tytan z tego względu, że charakteryzuje się on wysoką wytrzymałością, a przy tym ma stosunkowo małą wagę. Nick Larsen z firmy Charge Bikes stwierdził, że będzie to świetny pomysł, aby skorzystać z doświadczenia EADS i postanowił wyprodukować 50 niecodziennych elementów, które służyły do ramy prototypowego roweru o nazwie Charge CX.

Dzięki metodzie DMLS zdecydowano się na wyprodukowanie wzmocnienia zgięcia ramy, które powszechnie znane jest jako „dropouts”. Maszyna, która korzysta z danej technologii zaczyna cały proces od pocięcia gotowej części, która została zaprojektowana w CAD, na niezwykle cienkie warstwy. Kolejnym etapem jest stopienie metalowego proszku, używając przy tym lasera, na wcześniej sprecyzowane warstwy. W taki właśnie sposób produkt jest wytwarzany warstwa, po warstwie.

Ta metoda pozwala na wyprodukowanie projektów o niezwykle finezyjnych kształtach, nie zapominając przy tym o niesamowitej liczbie detali. Przez większość czasu była to niesamowicie problematyczna kwestia, jednak teraz już tak nie jest. Tradycyjne metody takie jak odlew, kucie, a nawet CNC nie umożliwiały wcześniej czegoś takiego. Dzięki technologii ALM można zbudować prototyp, który jest już w swoim pierwszym etapie w pełni gotowy. Nie trzeba decydować się na zamawianie poszczególnych części osobno. Ta technologia umożliwia stworzenie kompleksowych urządzeń, ograniczając przy tym koszta związane z produkcją w sposób wręcz niesamowity. Ponadto zdecydowanie upraszcza to całą pracę projektantów, którzy nie muszą tworzyć prototypów męcząc się przy nich nie wiadomo jak długo, a wystarczy, że skorzystają z drukarki przestrzennej.

Jak to będzie wyglądać w przyszłości?

Na dzień dzisiejszy technologia drukowania z użyciem metalu jest niestety kosztowna. Na szczęście wszystkie znaki na niebie i ziemi wskazują, że niedługo to się zmieni i tak naprawdę każdy w pewnym momencie będzie w stanie zamówić taki produkt, nie ponosząc przy tym zbyt wysokich kosztów.

Źródło: Z drukarki 3D Foto: Bikerumor

Written by: Przemek

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Loading Facebook Comments ...