SLS nyomtató tervezése
Az ipar 4.0 legfontosabb célkitűzése egy fenntartható termelési rendszer létrehozása. Ehhez létfontosságú olyan technológiák fejlesztése, amelyek amellett, hogy rugalmasságuk okán alkalmasak a hálózatba kötött, decentralizált működésre, energia és anyag hatékonyak. Ezen szempontok alapján kézenfekvő az additív gyártási technológiák használata (közismertebb nevén 3D nyomtatás).
A közelmúltban a 3D nyomtatási eljárások közül a legnagyobb ismeretséget az FDM technológia kapta. Az elterjedés lehetőségét a technológia szabadalmának lejárta okozta, amitől a nyomtatók árai alacsonyabbak lettek, ezért váltak széles körben elérhetővé. A legtöbb termék úgynevezett RepRap rendszerű nyílt forráskódú nyomtató. Ezek árai nagyon alacsonyak, de a nyomtatási folyamat sok beállítást igényel, sok esetben még a nyomat elkészülése sem garantált, ezért leginkább hobbi gépeknek tekinthetőek.
Az általam vizsgált SLS (Selective Laser Sinthering) szabadalma a közelmúltban járt le, így itt is megnyílik a lehetőség a széleskörű elterjedésre. Az eljárás nagy teljesítményű lézerrel, por alapanyagot megolvasztva térbeli tárgyat hoz létre. Igen sokféle anyaggal képes dolgozni, és akár a hagyományos gyártástechnológiákhoz hasonló teherbírás is elérhető, így talán az SLS nyomtatás a legalkalmasabb a közvetlen gyártásra. A technológia eddig csupán professzionális gépek szintjén létezett, amelyek ugyan ipari minőségben, nagy megbízhatósággal állítottak elő termékeket, de a mögöttük álló zárt know-how és ökoszisztéma nem tette lehetővé kutatási és fogyasztói felhasználást. Teljes gyártói kontroll az anyagtól kezdődően, a gépen keresztül a szoftverig, mindemellett igen magas ár jellemzi ezeket a nyomtatókat és kellékanyagaikat.
Ezért fontos, hogy a teljes gép fejlett monitoring rendszerrel rendelkezzen nyomtatási folyamat ellenőrzésére. Ezáltal a know-how-t nem ismerő felhasználók is képesek lehetnek sikeres nyomatok elkészítésére, kísérleti berendezés esetén pedig pontosabban tervezhetőek a kísérletek, gyorsabban, célzottabban érhetőek el kutatási eredmények. A jövő gyártógépeinek alappillére a gépek közötti kommunikáció, ezért ez ipari szempontból is fontos szempont.
Feladatom a technológia lehetőségeinek feltárása után egy olyan alapgép tervezése, ami amellett, hogy ellátja a definíció szerinti funkcióját, egy szélesebb körben terjeszthető megbízható platformot jelent, mind kutatási, mind későbbi fogyasztói célra. Mindemellett fontos, hogy a gép felépítése moduláris legyen, hogy több technológiai megoldást tesztelhessük.
szerző
-
Balla Gergely Bálint
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
-
Dr. Körtélyesi Gábor
egy. adjunktus, Gép- és Terméktervezés Tanszék -
Dr. Kovács Norbert Krisztián
adjunktus, Polimertechnika Tanszék
