Három iparág, eltérő tapasztalatok

Ipari szereplők és a 3D-nyomtatás

A 3D-technológia a gyártásban egyelőre nem alkalmas minden termék előállítására, sok esetben drágának is számít. Mindezek ismeretében vajon a gyártás különböző szegmenseinek jelentős szereplői hogyan viszonyulnak a negyedik ipari forradalom eme tényezőjéhez? 

hirdetés

Finomöntöde nemzetközi piaccal

A Magyarmet Kft. 1981-es alapítása óta alkalmazza a viaszkiolvasztásos precíziós öntési eljárást, mellyel Magyarország vezető finomöntödéjévé vált. Alkatrészeik a feldolgozóipar különböző ágazataiban kerülnek alkalmazásra. Az öntödét 1993-ban a német Schmidt + Clemens cég vásárolta meg, ami által jelentős piacok nyíltak meg a cég előtt, mivel az S+C korábban működő két öntödéjét leszerelte, és a teljes piac kiszolgálását áthelyezte Bicskére. Az öntödét igazgató Győri Imre kohómérnökként már az üzem építésekor is a vállalatnál dolgozott, majd tíz év együttműködés után, 2003-ban kivásárolta a céget a német tulajdonostól. Az elmúlt időszakban a Magyarmet piacfejlesztési stratégiája az autóipar felé fordult. A Porschénak gyártott kipufogócsonkok mellett 2015-ben kezdődött a megmunkált, szerelt, beszerelésre kész alkatrészek gyártása a BMW-csoport számára.

A műanyag végtermék mellett acél alkatrészeket is előállítanak az új technológiával
A műanyag végtermék mellett acél alkatrészeket is előállítanak az új technológiával

„Az SLS- (selective laser sintering – szelektív lézerszinteres 3D-nyomtatás) eljárást 2015-ben vezettük be a cégünknél. Akkor a havi árbevételünknek nagyjából 2-3 százalékát tette ki az ezzel az eljárással készült termékek értékesítése, 2016-ban ez már 10 százalékra nőtt, majd 2017-ben az FDM- (fused deposition modeling – huzallerakásos 3D-technológia) technológiával kiegészülve mára 28 százalékát teszi ki a havi forgalmunknak a 3D-nyomtatással előállított termékek köre. Fontos kiemelni, hogy ezzel a technológiával nem (csak) műanyag végterméket állítunk elő, hanem a viaszkiolvasztásos precíziós öntés öntvényminőségének megfelelő acél alkatrészeket is” – mondja Győri Imre, a Magyarmet vezérigazgatója. A hagyományos precíziós öntésnél a szériagyártáshoz formaadó szerszám kell már a minták gyártásához is. Kis darabszámnál (3-5-10 darab) a prototípusokat ezzel a technológiával helyettesítik, azaz a magas költségű szerszámot nem kell legyártani, a modelleket 3D-nyomtatással állítják elő. Ezzel a technológiával az öntvény darabára magasabb, de nincs szerszámköltség, így a kis darabszámoknál ezt a kiadást megtakarítják, és az első mintákat rendkívül gyorsan tudják szállítani a vevőnek.

Komplett szolgáltatás, speciális igények

„Ezekkel a technológiákkal egyrészt új vevők új termékeit tudjuk gyártani, és ezzel bővíteni a vevőkörünket, illetve a már meglévő megrendelőink az új termékeik, prototípusaik fejlesztésébe is bevonnak minket. Így már az öntvénykonstrukció kialakításában is aktívan részt veszünk, a terméket már nulláról közösen fejlesztjük, tervezzük. A 3D-nyomtatáson alapuló gyors prototípusgyártással 10-15 munkanapon belül beépítésre kész öntvényt tudunk szállítani, vagy – igény esetén – akár a műanyag modellt is elő tudjuk állítani a tervezéshez. Ennek eredményeként, sikeres mintagyártás esetén, vevőink a szériamegrendelést is cégünkre bízzák (prototípusgyártás után 90 százalékban tőlünk rendelik a szériamennyiséget is). Ezáltal komplett szolgáltatást tudunk nyújtani a vevőinknek, megvan a lehetőség, hogy minden folyamat egy kézben és egy helyen legyen: tervezés, prototípusgyártás, szériagyártás” – sorolja Győri Imre.

Új piac – művészeti alkotások

Ez a két technológia – a szelektív lézerszinteres 3D-nyomtatás és a huzallerakásos 3D-technológia – havi szinten közel 15-20 új terméket hoz a céghez. Emellett lehetőséget biztosít számukra, hogy új iparágakba is betörjenek. A Magyarmet 35 éves öntészeti múltja és a 3D-nyomtatási technológia keresztezése révén pl. egy nem várt új piaci szegmens vált elérhetővé: a művészeti alkotások, szobrok egy speciális prémiumpiaca. A gyors prototípusgyártás lehetővé teszi, hogy egyedi formákat, bonyolult geometriákat tervezzenek meg 3D-ben. A szobrok modelljeit tervezés és szimuláció után kinyomtatják, majd a gyártás a hagyományos precíziós öntés technológiai lépéseivel folytatódik. Az elmúlt években több szobrot is gyártottak a világhírű, Németországban élő brit szobrászművész, Tony Cragg számára. A rozsdamentes acélból készült, tükörpolírozott szobrok sikeres gyártása révén a cég újabb művészektől kapott megkereséseket és megrendeléseket, hazai és nemzetközi művészek műalkotásait gyártják folyamatosan.

Havonta 15-20 új terméket hoz a cégnek a 3D-s technológia
Havonta 15-20 új terméket hoz a cégnek a 3D-s technológia

„Jelenleg két darab 3D-nyomtató gépünk van: egy polisztirol alapanyagot felhasználó SLS-nyomtató, amellyel a fémöntvényekhez szükséges, precíziós öntészeti minőségű modelleket állítjuk elő, valamint egy FDM-technológiával működő berendezés az ipari minőségű műanyag termékek nyomtatásához.

A viaszkiolvasztásos precíziós öntés technológiáját kiegészíti, és egyben illeszkedik is a technológiába a 3D-nyomtatási eljárás. Hiszen új vevőket, új iparágakat vonz be ez a csúcstechnológia, általa minden szinten ki tudjuk szolgálni a vevői igényeket.”

Az új technológiára azonban nem szeretnének teljes egészében áttérni, sokkal inkább általa tovább bővíteni a kínálatot, a prototípusgyártás árbevételből való részarányát növelni. Emellett házon belüli és házon kívüli kutatás-fejlesztési projektekbe szeretnék bevonni eszközeiket és mérnökeiket, illetve céljuk, hogy az előremutató technológiákat megismertessék a jövő szakembereivel és mérnökeivel, hogy megmutassák, nem csak a nagy multinacionális vállalatoknál vagy külföldön találhatóak meg a legmodernebb innovációk.

Audi-tapasztalatok

A járműgyártás 1998-ban az Audi TT-modelljeinek összeszerelésével kezdődött az Audi Hungariánál. 2006-ban indult az Audi TT Coupé és az Audi TT Roadster második nemzedékének gyártása Győrben. 2013 júniusától az új Audi A3 Limousine, majd októbertől az új Audi A3 Cabriolet sorozatgyártása is elkezdődött a teljes folyamatot lefedő járműgyárban. 2014-ben vette kezdetét az Audi TT Coupé és Roadster harmadik generációjának előállítása. A jövőben újabb modellel bővül a járművek palettája, az Audi Q3 sorozatgyártása is hamarosan elindul a győri telephelyen. Az SUV gyártásához egy új, 80 000 m2 területű karosszériagyár épül a vállalatnál.

„Az Audi Hungaria Zrt.-nél immár 2015 óta teszteljük a 3D-fémnyomtatás technológiájának lehetséges alkalmazási területeit. A fémnyomtatás az autóiparban jelenleg az öntéstechnológia (homoköntés) alternatívája lehet, az eljárás legnagyobb előnye a homoköntéshez képest a gyorsaság. Homoköntés esetén az alkatrész legyártása 10-12-15 hetet is igénybe vehet, ám mi akár egy héten belül tudunk darabot szállítani a megrendelőnek. Ezáltal az alkatrész fejlesztési folyamata lesz gyorsabb, hiszen míg öntéssel 10 hét alatt egy alkatrészt tudunk tesztelni, addig nyomtatással ugyanennyi idő alatt az adott alkatrész akár harmadik-negyedik evolúcióját is” – mondja Dudás Zoltán, az Audi termék- és folyamattechnikai szakembere. Győrben jelenleg egy gép áll rendelkezésre, a mostani kísérleti fázisban olyan lehetséges alkalmazási területeket tesztelnek, mint a prototípusgyártás, az alkatrész-sorozatgyártás vagy a szerszámkészítés.  

„A 3D-s fémnyomtatás egy ciklikus folyamat, amely három ismétlődő lépésből áll. Először egy egyenletes fémporréteget hordunk fel az alapra, melyet lézersugár olvaszt meg, így az egyes rétegek között kapcsolat jön létre, összeolvadnak. Az alaplap ezután harmadik lépésként pontosan rétegmagasságnyira ereszkedik le, így háromdimenziós alkatrészek jönnek létre. Ez a nyomtató gyakorlatilag egy megmunkálógép, csak ez az eszterga- és marógépekkel ellentétben nem anyagot választ le, hanem anyagot ad hozzá” – mutatja be a technológiai folyamatot a szakember.

Ahol még nem nyert teret

A kecskeméti Magnus Aircraft egy sport- és oktató repülőgépeket gyártó nemzetközi vállalatcsoport. A Magnus Group első cégét 2011-ben Magyarországon, Kecskeméten alapította  Katona Imre és Tarány Gábor. Az alapítás után elindult fejlesztéseknek köszönhetően mára a Magnus Aircraft műhelyeiben készül a sorozatgyártható, Fusion 212 nevet viselő benzinmotoros, valamint a világ első elektromos, kétüléses, műrepülhető és oktató repülőgépe, az eFusion is.

A Magnus Aircraft egyelőre nem használ 3D-nyomtatást
A Magnus Aircraft egyelőre nem használ 3D-nyomtatást

„A 3D-nyomtatás a repülőgépgyártásban még nem alkalmazott technológia, aminek a legfőbb oka, hogy azt a szénszálas kompozit anyagot, amely a repülőgépgyártás során használatos, még nem adaptálták a 3D-nyomtatásban, ez az anyag, a száraz karbonszövet ugyanis jóval erősebb, mint amivel ez az eljárás egyelőre tud dolgozni” – mondja Andréka Domonkos, a kecskeméti Magnus Aircraft repülőgépgyár kommunikációs vezetője.

„A karbonszövetet megvásároljuk, melyet úgy kell elképzelni felcsévélve, mint bármilyen textilanyagot, például vásznat. Ezt azután formák alapján kivágják, szabják a kollégák, ebbe kerülnek azok az anyagok, amelyeket utána ragasztással rögzítünk, majd mindez megy a hőkezelésbe. Ez tehát egy teljesen más technológia, mint a 3D-nyomtatás. A repülőgépgyártásnak nagyon magas munkaerőigénye van, egyelőre a technológia nyolcvan százalékát nem tudjuk gépesíteni” – folytatja Andréka Domonkos.

A szakember ugyanakkor azt gondolja, hogy a későbbiekben a repülőgépgyártás iparágában is elképzelhető a 3D-nyomtatás alkalmazása, hiszen vannak olyan munkafolyamatok, melyeket meg lehet majd oldani ezzel a technológiával. Kiemelten fontos, hogy a lehető legjobb összetételű konstrukciót tudják kialakítani. A 3D-nyomtatás esetén egy folyamatos, mondhatni körkörös összetételt ad az a szálrendszer, amelyet a 3D-nyomtató kinyomtat, míg a jelenlegi gyártás során különböző kötésformák összességéből születik meg a végleges anyag, melynek különösen terhelhetőnek kell lennie.

A tapasztalatok azt mutatják, hogy míg egyesek a tesztelést követő kezdeti szakaszban járnak, mások az új technológia segítségével már új piacokat hódíthatnak meg, azonban bizonyos területeken még várat magára az alkalmazás. Úgy tűnik azonban, ezek a területek sem zárják ki, hogy az alkatrészek nyomtatásának technológiája teret nyerjen, csupán idő kérdése, hogy lehetővé válik a komplexebb anyagú és összetételű darabok előállítása is.

Kárpáti Judit
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés