Technika modelowania przestrzennego w walce o przyspieszenie produkcji osłon twarzy

Lider w dziedzinie obróbki skrawaniem metalu, firma Sandvik Coromant, opracowała nową technikę modelowania przestrzennego, która umożliwia wydrukowanie przestrzenne nawet 200 elementów plastikowych osłon twarzy w czasie, który przy użyciu tradycyjnych metod wystarczał na wytworzenie jednej sztuki. Technika ta, polegająca na tworzeniu stosu kopii przedmiotu na podstawie jego modelu, może znacznie zwiększyć wydajność drukowania przestrzennego, wspomagając produkcję osłon twarzy typu przyłbica dla pracowników służby zdrowia walczących z pandemią COVID-19. Wraz z darmowym udostępnieniem tych danych firma Sandvik Coromant zachęca innych producentów do skorzystania z tej metody w celu produkcji osłon do twarzy.

Zazwyczaj wyłącznym zadaniem obiektów przemysłowych firmy Sandvik Coromant w Szwecji jest wytwarzanie wyrafinowanych technicznie przedmiotów z proszków metali. Dzisiaj specjalistyczna wiedza i możliwości drukowania przestrzennego, jakimi dysponuje firma, zostają przekierowane na produkcję środków ochrony indywidualnej (PPE) dla pracowników służby zdrowia, z wykorzystaniem należących do firmy drukarek 3D do tworzyw sztucznych.

Kilku producentów już teraz wytwarza osłony do twarzy typu przyłbica metodą drukowania przestrzennego. Jednak dotychczas wydajność produkcji była niewielka, ponieważ możliwości drukarek przestrzennych ograniczają się przeważnie do drukowania jednego modelu z pliku CAD na raz. Aby rozwiązać ten problem, inżynierowie z działu Press Tools w firmie Sandvik Coromant opracowali nowy proces modelowania, umożliwiający maszynie rozpoznanie stosu wielu części osłon do twarzy jako jednego monolitycznego pliku CAD.

Poprzez powielanie trójwymiarowego modelu dla pojedynczej osłony specjaliści firmy Sandvik Coromant są w stanie ułożyć wiele elementów masek w stos jedna na drugiej. Następnie można wydać drukarce 3D polecenie stworzenia przy użyciu podwójnego ekstrudera struktury wsporczej między poszczególnymi elementami, czyli wydrukowanie cienkiego pasma plastiku między sąsiadującymi elementami osłon. Użycie do stworzenia takiego elementu dystansującego materiału rozpuszczalnego w wodzie umożliwia łatwe rozdzielenie elementów osłon po ich wydrukowaniu.

Dział Press Tools w firmie Sandvik Coromant może obecnie wyprodukować w każdej drukarce przestrzennej 42 plastikowe elementy osłony na twarz w jednej partii – wcześniej wytworzenie zaledwie jednego takiego przedmiotu trwało 48 godzin. Większe drukarki przestrzenne mogą wydrukować za pomocą tej techniki nawet 200 elementów osłon na twarz w ramach jednej partii.

W firmie Sandvik Coromant mają nadzieję, że technika ta zostanie zastosowana przez inne firmy z dostępem do drukarki przestrzennej jako najbardziej wydajna metoda produkcji osłon twarzy. Firma już wcześniej udostępniła potrzebne dane modelu trójwymiarowego firmie Protech, czołowemu skandynawskiemu dostawcy drukarek przestrzennych marki Stratasys. Jeden z dystrybutorów drukarek przestrzennych na rynku hobbystycznym także udostępnił te dane w swojej sieci.

– Drukowanie kilku przedmiotów jednocześnie to optymalna metoda produkcji znacznej liczby osłon twarzy w drukarce przestrzennej – wyjaśnia Christian Dingfors, inżynier ds. produkcji w dziale Press Tools w firmie Sandvik Coromant. – W ramach ciągłych wysiłków mających na celu wsparcie pracowników służby zdrowia w walce z COVID-19 musimy w możliwie najbardziej wydajny sposób przyczyniać się do produkcji środków ochrony indywidualnej (PPE). Dlatego firma Sandvik Coromant chce udostępniać to rozwiązanie i potrzebne dane obrazowe jak największej liczbie podmiotów. Chcielibyśmy, aby w produkcję zaangażował się każdy zakład dysponujący drukarką 3D.

– Zachęcamy każdą firmę dysponującą dostępem do drukarki przestrzennej do kontaktu z nami, abyśmy mogli przekazać wytyczne odnośnie zastosowania tej techniki drukowania. Z chęcią udostępnimy dane obrazowania trójwymiarowego każdemu, także małym firmom i amatorom, jeśli zechcą wziąć udział w tym ważnym przedsięwzięciu – podsumował Dingfors.

Po otrzymaniu ponad trzech tysięcy folii do slajdów na rzutnik kilka działów w firmie Sandvik Coromant wykorzystuje teraz swoje moce produkcyjne w zakresie druku przestrzennego do produkcji osłon twarzy. Na przykład dział Press Tools w firmie Sandvik Coromant wstrzymał wszystkie cykle produkcyjne niemające krytycznego znaczenia na wszystkich drukarkach przestrzennych w lokalizacji, przeznaczając 75 procent całego potencjału drukowania na produkcję elementów osłon twarzy.

Osłony zostaną przekazane szpitalom w Sandviken-Gävle, Gävleborg i Sztokholmie, ale w firmie Sandvik Coromant spodziewają się, że inicjatywa ta zostanie rozpowszechniona na skalę globalną – nie tylko w Sandvik, ale przez większe grono producentów.

Gdy w innej części świata, w Stanach Zjednoczonych, inżynier sprzedaży Sandvik Coromant na obszar Kalifornii Wally Calayag zobaczył, ile bólu sprawia noszenie masek chirurgicznych medykom w pobliskim szpitalu, w którym jego żona jest pielęgniarką, wpadł na pomysł. Uzbrojony w drukarkę przestrzenną i otwarte pliki źródłowe, zaczął drukować elastyczne paski do masek chirurgicznych, chroniące uszy przed uciskiem. Wkrótce zaczął dostarczać paski szpitalowi, aby pomóc tym na pierwszej linii frontu, i w ten sposób zachęcał innych, by włączyli się do walki.

www.sandvik.coromant.com

  Zapytaj o więcej informacji…