Instant manufacturing, czyli produkcja na żądanie i od ręki

Dzisiaj trudno nawet wymienić ułamek zastosowań druku 3D, bo liczba pomysłów przekracza wszelkie możliwe oszacowania. Drukarki 3D szybko wyszły też z rynkowej niszy i obecnie bez problemu można je kupić w wydajnych wersjach przemysłowych. Na razie są one narzędziem wykorzystywanym do szybkiego prototypowania, na przykład do tworzenia obudów z plastiku, które z uwagi na konieczność wykonywania kosztownej i czasochłonnej formy wtryskowej zawsze były szczególnie trudnym i kosztownym składnikiem projektu. Zastosowań druku 3D w elektronice także szybko przybywa.

W rozwój technologii drukowania trójwymiarowego inwestuje się dzisiaj duże pieniądze, bo okazuje się, że na przykład pozwala to mocno ograniczyć koszty i uprościć serwisowanie urządzeń. Dla NASA technologia druku 3D to sposób na produkcję części zamiennych w kosmosie, co ma kluczowe znaczenie w planowaniu lotu na Marsa. Druk 3D już niedługo może też zrewolucjonizować logistykę serwisową. Producenci np. maszyn do produkcji, samochodów, sprzętu medycznego, zamiast utrzymywać centralne magazyny i korzystać z ekspresowych usług kurierskich, mogą wykorzystać drukarki u swoich dystrybutorów do produkcji części zamiennych. Wiąże się to z tym, że druk 3D to obecnie nie tylko tworzywo sztuczne, ale także stopy metali.

Technologia drukowania detali metalowych jest jeszcze trochę w tyle za tworzywem sztucznym i "wydruki" są nieco chropowate, ale jestem przekonany, że za trzy lata drukarki 3D będą tworzyły doskonałe jakościowo prototypy i będzie to kolejny wielki skok w rozwoju. Za kilka następnych lat ich wydajność pozwoli zapewne na wykorzystanie druku w produkcji. W technologię trójwymiarowego drukowania stopami lekkimi metali duże sumy inwestuje też branża lotnicza i wojsko, co chyba ostatecznie przekonuje, że nie jest to zabawa.

Z pewnością rozwój druku 3D jest dobry dla branży elektronicznej, ponieważ interesująca z punktu widzenia naszego kraju jej część bazuje na nisko- i średnioseryjnej produkcji specjalistycznych urządzeń. W takim obszarze tworzenie detali z tworzyw i metalu może być w przyszłości ekonomicznie zasadną metodą produkcyjną, a nie tylko prototypowaniem.

Coraz więcej mówi się też o wielkiej zmianie w produkcji elektroniki, jaką ma przynieść instant manufacturing, czyli błyskawicznie realizowana produkcja. Pomysł bazuje na tym, aby za pomocą druku 3D stworzyć całość konstrukcji mechanicznej, do tego za pomocą laserowych systemów grawerowania wytworzyć płytkę drukowaną, która następnie zostanie pokryta komponentami, zmontowana i zlutowana. Za pomocą takiego kompletu urządzeń komputerowy projekt może zamienić się w gotowy do sprzedaży wyrób w ciągu jednego dnia, czyli w porównaniu z tym, co mamy dzisiaj, praktycznie natychmiast.

Technologicznie branża jest już prawie gotowa do zaproponowania takiej usługi, bo mamy drukarki 3D, a systemy prototypowania PCB za pomocą frezarki mechanicznej lub grawerki laserowej są dostępne od dawna. To samo dotyczy skanerów trójwymiarowych pozwalających przenosić do komputera kształty fizycznych obiektów. Opanowanie kwestii wydajności, kosztów i jakości zajmie prawdopodobnie dekadę. Ale z pewnością błyskawiczna produkcja jest realnym pomysłem, który już dzisiaj mamy dostępny we fragmentach.

Po opanowaniu technologii druku 3D za pomocą innych materiałów niż tworzywa być może stanie się możliwe drukowanie bezpośrednie elektroniki: ścieżek i prostych komponentów na dowolnych podłożach. O obwodach drukowanych na papierze mówiło się już 20 lat temu, ale może dopiero teraz idea ta stanie się rzeczywistością.

Nawet jeśli instant manufacturing się nie przyjmie i okaże się zbyt drogą metodą produkcji, to drukarki 3D z pewnością zmienią pracę biur projektowych.

Robert Magdziak