Basic HTML Version
G
enerativní výrobní procesy –
nazývané podle úhlu pohledu
rychlá příprava prototypů nebo
rychlá výroba – jsou dnes ne-
dílnou součástí procesu vývoje výrobku.
Prototypy zhotovované generativní výro-
bou mají většinu technických vlastností
prodávaného výrobku. Společnosti zabý-
vající se lékařskou a zubní technologií,
leteckou a kosmickou dopravou, strojí-
renstvím a výrobci automobilů a jejich
dodavatelé tak mohou rychle a nákladově
výhodně vyrábět malé výrobní série bez
nákladných a složitých forem a nástrojů.
Čtyři cesty ke konečnému výrobku
Rychlá příprava prototypů je v zásadě
poměrně jednoduchá. Součást je pomocí
trojrozměrného CAD modelu virtuálně
rozřezána na jednotlivé plátky. 3D tiskár-
na ji potom aktuálně vrstvu za vrstvou
vytváří. Materiál se nanáší jako kapalina
nebo moltonový prášek na místa, kde
má být součást později vytvořena. Kromě
selektivního laserového spékání (SLS)
se ve společnosti Festo používají tři další
metody: selektivní laserové tavení (SLM)
pro kovy jako hliník nebo ocel, výroba
nanášením taveniny (FDM) pro výrob-
ky z polymeru a stereolitografie (SLA).
Odborníci předpovídají velkou budouc-
nost zpracování plastů pomocí spékání
laserem a FDM. „Za pět let budou tyto
procesy standardní,“ říká s jistotou Klaus
Müller-Lohmeier, vedoucí oddělení pokro-
čilé prototypové technologie společnosti
Festo.
Bionicky rychlé uchopení
Nejlepším příkladem je bionické
adaptivní chapadlo. Chapadlo ve tvaru
rybí ploutve bylo vyrobeno metodou
selektivního laserového spékání. Přitom
byly vrstvy plastového prášku o tloušťce
0,1 mm jedna za druhou nanášeny na
základnu a potom byla každá pomocí
laseru přitavena k výsledné součásti.
Ve srovnání s tradičním kovovým
chapadlem je tím snížena hmotnost až
o 90 %. Investice do nového zařízení
Festo Fast Factory se vyplatila. Klaus
Müller-Lohmeier dodává: „Používáme
rychlou přípravu prototypů ve výzkumu
a vývoji, abychom zkrátili čas pro
výrobu výchozích vzorků, zejména pro
tvarované součásti. V konečném součtu
to snižuje celkový čas vývoje a výrobky
se dostávají na trh rychleji.“ Společnosti
Festo to rovněž umožní vyrábět jednotlivé
součásti v malých výrobních sériích rychle
a poměrně levně, protože lze ušetřit
náklady na obrábění.
Těsný kontakt se zákazníky
Tyto moderní procesy se také uplatňují
při jednáních se zákazníky. „Vzorové
součásti můžeme vytvářet rychleji, takže
můžeme se zákazníky projednávat speci-
ální konstrukce a nabízet alternativní ře-
šení,“ vysvětluje Müller-Lohmeier. Model
pro komunikaci se zákazníky a výchozí
vzorové součásti tak mohou být vytvořeny
přes noc. Nyní je pouze 75 % výrobků
zhotovených metodou generativní výroby
součástí interního vývoje; 25 % jde přímo
k zákazníkovi.
¢
Rozhovor
trends in automation:
Společnost Festo
získala německou cenu
budoucnosti („Deutscher
Zukunftspreis“) 2010
za bionického asistenta
pro manipulaci. Jakou
úlohu ve vývoji tohoto
inovačního robotického
systému sehrálo zařízení
Festo Fast Factory?
Klaus Müller-Lohmeier:
Jednotlivé části
bionického asistenta pro
manipulaci jsme vyrobili
v naší „práškové pekárně“. Přitom jsme intenzivně
a důsledně používali laserové spékání plastu.
Jaké jsou konkrétní výhody generativních výrobních
metod pro bionického asistenta pro manipulaci?
Müller-Lohmeier:
S použitím generativní výroby mů-
žeme na rozdíl od tradičních výrobních metod vytvářet
struktury, které jsou téměř identické s těmi, které se
vyskytují v přírodě, např. se sloním chobotem nebo
svislou ocasní ploutví. Pro tuto konkrétní geometrii
hlubokých záhybů ve stěně „chobotového segmentu“
prakticky neexistují žádné alternativní výrobní možnosti.
Jde o zřejmý posun od výrobně orientované konstrukce
ke konstrukčně orientované výrobě.
Vytěsní rychlá výroba v budoucnosti obráběcí proces?
Müller-Lohmeier:
Generativní metodu vidím jako
další z možností našeho spektra výrobních metod,
které můžeme podle potřeby používat v závislosti
na použitých materiálech, počtu součástí, složitosti
geometrie, funkčních požadavcích a ekonomických
omezeních. Odborníci však předpovídají, že pomocí
generativní výroby bude vyráběno stále více součástí,
ačkoli to závisí na průmyslu. Výroba po vrstvách
očividně vyhovuje trendu přizpůsobení se zákazníkům.
Klaus Müller-Lohmeier,
vedoucí oddělení pokročilé
prototypové technologie, Festo
Impulzy
16
–
17