Prototypowanie 3D i tańsze formy wtryskowe

Przez wiele lat forma wtryskowa była dla rynku obudów pewnego rodzaju problemem ograniczającym wiele możliwych scenariuszy tworzenia produktu. Koszt jej wykonania liczony w dziesiątkach tysięcy złotych dla każdej części składowej obudowy oraz długie czasy realizacji wynikające z pracochłonności tego zadania ograniczały firmom możliwość stworzenia dla urządzenia niepowtarzalnej i funkcjonalnej obudowy, bo niestety pomysły na to, aby mieć coś ekstra, zderzały się z twardą ekonomią.

Takie problemy były najbardziej dotkliwe w przypadku krótkich serii, specjalistycznych urządzeń wielowariantowych i rozwiązań tworzonych na zamówienie, gdyż wtedy koszt przygotowania produkcji tworzył często barierę nie do przejścia. Poza formą wtryskową dochodziły do tego minima produkcyjne rzędu 1000 sztuk wynikające z konieczności ustawienia pracy wtryskarki.

Główni odbiorcy (branże) obudów

Zestawienie głównych odbiorców obudów w Polsce zdominowały elektronika przemysłowa i automatyka, które tworzą najwięcej zapotrzebowania na specjalistyczne urządzenia, a więc i obudowy. Na te kategorie padło blisko dwukrotnie więcej wskazań niż na kolejną, a więc producentów automatyki budynkowej i rozwiązań charakterystycznych dla inteligentnego budynku. Kolejne sektory rynku tożsame z grupami odbiorców mają już mniej więcej podobne wskazania, co jest zgodne z szerokim frontem aplikacyjnym obudów i ich powszechnym zastosowaniem w technice. Różnice procentowe pomiędzy słupkami oczywiście są, bo wynika to z wielkości rynku, ale nie są one aż tak duże, jak dla rozwiązań przemysłowych.

Problem ten omijano różnymi sposobami, jak termoformowanie tworzyw lub z wykorzystaniem konstrukcji modułowej. W miarę jak rósł dostępny asortyment wyrobów katalogowych, popularne stały się też usługi indywidualizacji obudów.

Polegają one na tym, że produkty seryjne poddaje się modyfikacjom mechanicznym, lakieruje, łączy ze sobą elementy od różnych obudów, po to, aby nadać cechy niepowtarzalne. Sposób taki stał się w branży bardzo popularny i znakomita część producentów realizuje dzisiaj takie operacje.

Gdy producent potrzebuje kilkunastu, kilkudziesięciu obudów specjalistycznych (i żaden producent nie ma ich w ofercie katalogowej), najprościej jest, a więc najszybciej i najtaniej, po prostu wydrukować je na drukarce 3D. Te urządzenia są obecnie niezastąpione w obsłudze pojedynczych zleceń, wytwarzaniu drobnych elementów, nietypowych rozwiązań i oczywiście wykorzystywane do prototypowania urządzeń i wizualizacji koncepcji.

Tabela 2. Dane adresowe dostawców obudów

Niemniej produkcja z użyciem drukarek 3D jest możliwa tylko w małej skali, dosłownie kilka obudów na dobę, bo drukarki takie są wolne w działaniu. Produkcja z ich wykorzystaniem jest niewspółmiernie mniej wydajna w porównaniu do masowej produkcji w technologii wtrysku.

Z tego powodu drukarki 3D przebijają się tak wolno. Ale sytuacja zmienia się dynamicznie i to, co dzisiaj jest niemożliwe, jutro może być już w zasięgu ręki. Przykładem mogą być liczne próby wykorzystania drukarek przemysłowych do produkcji wprawdzie nie gotowych wyrobów, ale form wtryskowych.

Główne problemy rynku obudów

Za największe problemy trapiące rynek obudów ankietowani specjaliści uznali inercyjne zachowania klientów, w tym ich niechęć do pogłębiania wiedzy oraz brak świadomości co do tego, ile można zyskać za pomocą innowacyjnego rozwiązania. Za przeszkodę uznano także dużą konkurencję istniejącą na tym rynku oraz ograniczone możliwości finansowe kupujących, które przekładają się ostatecznie na dyktat niskiej ceny. W obszarze obudów znaczenie konkurencji ze strony producentów azjatyckich jest stosunkowo niewielkie w porównaniu do innych grup produktowych omawianych w naszych raportach. To dlatego, że w ich przypadku koszty transportu są znaczące, a dodatkowo duże znaczenie mają usługi indywidualizacji, produkcji na zamówienie wymuszające bliską współpracę z dostawcą. Takie zależności preferują firmy lokalne oraz regionalne, a więc takie, które mają zaplecze zdolne do bieżącej wspólnej pracy z klientem nad doborem obudowy do projektowanego urządzenia lub systemu.

W ten sposób można drukować formy montowane bezpośrednio na wtryskarce albo wkładki kształtujące, które montowane są do stalowej uniwersalnej obudowy. Drukowanie odbywa się z proszków metalu, który jest następnie ulepszany i hartowany. Czas druku takiej formy trwa od kilku do kilkunastu godzin i starcza ona na kilkaset wtrysków (więcej, gdy zastosowane są systemy chłodzenia).

Są też podejmowane próby drukowania form z odpornych tworzyw, a nie z metalu, jeszcze tańsze, ale na razie starczające na kilkadziesiąt wtrysków. Te wyniki nie są rewelacyjne, ale z pewnością drzemie w nich potencjał, który może w przyszłości zmienić jakościowo produkcję detali z tworzyw, eliminując wiele istniejących ograniczeń i problemów.