Przypadki użycia

W ostatnich latach wytwarzanie addytywne wyszło z roli ciekawostki w branży zbrojeniowej i stało się pragmatycznym narzędziem projektowym oraz produkcyjnym. Tłumiki (suppressors) są jednym z tych komponentów, na których szczególnie dobrze widać, jak zmiana paradygmatu - od klasycznej obróbki ubytkowej do druku metalu - przekłada się na parametry funkcjonalne, niezawodność i łańcuch dostaw. W skrócie: druk 3D nie jest „magiczny”, ale w pewnych obszarach daje przewagę, której nie da się „odtoczyć” na tokarce. Subtraktywne vs. addytywne: o co w tym naprawdę chodzi Tradycyjny tłumik to zestaw precyzyjnie obrabianych elementów metalowych (korpus, komory, przegrody), które następnie spawa się lub skręca. Mamy więc „rzeźbienie” z litego materiału i nieuniknioną stratę surowca na wióry. W addytywnym podejściu (np. DMLS/SLM) detal powstaje warstwa po warstwie z proszku metalicznego spiekanego/ topionego wiązką lasera. Różnica nie sprowadza się do „metody wykonania” - to inny budżet swobody projektowej: można realizować kanały, komory, perforacje i topologie, których nie da się ekonomicznie uzyskać skrawaniem. Ta swoboda wprost przekłada się na kluczowe cechy tłumika, jak redukcja ciśnienia wstecznego, kontrola przepływu i odkształceń cieplnych. Dlaczego druk 3D ma sens akurat w tłumikach Złożona geometria bez „kary” za obróbkę. Współczesne konstrukcje korzystają z wewnętrznych struktur i kanałów kierujących strumień gazów, aby ograniczyć efekt „gas to face” i zużycie mechanizmów broni. W podejściu addytywnym takie układy powstają „przy okazji” procesu nakładania warstw, a nie serii wieloosiowych operacji skrawania i spawania. Efekt: łatwiej jest zbalansować redukcję dźwięku z niskim back-pressure i powtarzalnością punktu trafienia. Metale trudnoskrawalne stają się „zwykłymi” proszkami. Stopy niklu klasy superalloys (np. Haynes 282) czy Inconel, typowe dla zastosowań wysokotemperaturowych, w AM przestają być problematyczne „dla narzędzia”. Wydajemy energię na spiekanie proszku, a nie na walkę z oporem skrawania. To ułatwia projektowanie rozwiązań do pracy w ciężkich warunkach termicznych i dynamicznych. Krótka pętla rozwoju. Iteracja „model → wydruk → test → poprawka” skraca czas dojścia do optymalnego kompromisu między akustyką, ciśnieniem zwrotnym, masą i trwałością. W praktyce umożliwia to mikro-aktualizacje projektu między seriami bez zamrażania kapitału w partiach prefabrykowanych komponentów. Materiały i środowisko pracy: perspektywa „mission readiness” W ujęciu systemowym AM rozwiązuje trzy bolączki: długie czasy realizacji, wąskie gardła łańcuchów dostaw i ograniczenia geometryczne. W obszarze obronności przekłada się to na: Produkcję na żądanie / części powstają tam, gdzie są potrzebne Wsparcie systemów legacy / zamienniki komponentów bez oryginalnych narzędzi Odporność łańcucha dostaw / dzięki decentralizacji Po stronie materiałowej standardem są stale nierdzewne (np. 316L) i stopy tytanu o wysokim stosunku wytrzymałości do masy; istotną rolę w innych klasach komponentów odgrywają również miedź i stopy Cu-Ni (zarządzanie ciepłem, odporność korozyjna).

Drony są obecnie wykorzystywane na całym świecie w szerokim spektrum zastosowań, od działań wojskowych i obronnych, poprzez badania, pomiary i nadzór np. w branży rolniczej, po rekreację i rozrywkę. Wydaje się, że nowe zastosowania pojawiają się wykładniczo. Pozwala to konkurować na zatłoczonym już rynku producentów dronów mniejszym firmom, które do wytwarzania dronów wykorzystują technologie addytywne, stawiając przede wszystkim na innowacyjność i szybkość wdrażania rozwiązań. Druk 3D, a w szczególności drukarki i materiały opracowane w ciągu ostatnich 5 lat, umożliwiły małym firmom szybsze wejście na konkurencyjny rynek. Technologie wytwarzania z filamentu (FDM), żywicy (SLA) i polimerowego proszku (SLS) i idealnie nadają się do prototypowania i produkcji dronów zarówno podwodnych, powietrznych oraz podziemnych. 7 czynników, które należy uwzględnić przy wyborze odpowiedniej metody produkcji dronów. Masa i ładowność Drony powinny łączyć wysoką wytrzymałość konstrukcyjną z minimalną masą. Lżejsze modele charakteryzują się większym zasięgiem operacyjnym, jednak redukcja masy często odbywa się kosztem trwałości. Dzięki technologii druku 3D z materiałów takich jak nylon możliwe jest uzyskanie konstrukcji o wysokiej wytrzymałości przy zachowaniu niskiej masy. Złożone geometrie, których nie da się wykonać tradycyjnymi metodami, pozwalają na tworzenie dronów o zoptymalizowanej wytrzymałości i zredukowanej masie Trwałość i integralność strukturalna Rama drona musi wytrzymać uderzenia i ciągłe obciążenia podczas lotu, przenosząc kamery, źródło zasilania i inne elementy. Przepływ powietrza wokół źródła zasilania jest niezbędny do utrzymania odpowiedniej temperatury i funkcjonalności elektroniki oraz łączności radiowej z operatorem. Drukowanie 3D SLS dronów umożliwia tworzenie złożonych geometrii zapewniających optymalny przepływ powietrza przy zachowaniu integralności strukturalnej. Odporność na warunki środowiskowe Drony są narażone na działanie trudnych warunków klimatycznych - konstrukcje muszą więc zapewniać wodoodporność elektronice, być odporne korozyjnie i niewrażliwe na ekstremalne temperatury. Koszty i elastyczność Druk 3D jest idealnym rozwiązaniem od prototypowania aż po produkcję średnioseryjną, pozwalając zoptymalizować koszty wytwarzania, zmiany w produkcji można w szybki sposób wdrożyć co dodatkowo sprawia, że linia produkcyjna jest bardziej elastyczna i uniwersalna. Ekranowanie zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) i przezroczystość RF Należy rozważyć, które elementy wymagają ekranowania, a które wymagają otwartych linii komunikacyjnych między odbiornikami, a następnie odpowiednio dobrać materiały i metody produkcji. Proszek kompozytowy PA 11 CF wydaje się najlepszym wyborem do ekranowania elementów EMI, dzięki występowaniu w nim włókien węglowych. Łatwość montażu, możliwość naprawy w terenie Drony z założenia są urządzeniami działającymi w terenie. Operatorzy muszą mieć możliwość łatwej i szybkiej wymiany/naprawy/modyfikacji poszczególnych części - druk 3D ułatwia dostawy tych części „na żądanie”. Personalizacja Do produkcji korpusów tradycyjnych dronów FPV wykorzystywane są laminowane arkusze włókna węglowego, które zapewniają dobry stosunek wytrzymałości do masy, ale równocześnie ograniczają złożoność konstrukcji i elastyczność ze względu na ograniczenia produkcyjne. Jedynym sposobem na ekonomiczną personalizację drona jest wydrukowanie większości jego kluczowych komponentów w technologii 3D. 3 główne technologie druku 3D wykorzystywane w produkcji dronów. FDM / Szybkie prototypowanie, drony docelowo przeznaczone do ćwiczeń obronnych (materiały eksploatacyjne), modele do sprawdzania dopasowania SLA / Szybkie oprzyrządowanie do elementów z włókna węglowego, szybkie prototypowanie, niestrukturalne komponenty końcowe, wodoodporne uszczelki SLS / Produkcja małoseryjna i średnioseryjna, wsporniki, obudowa, łopatki wirnika Podsumowując, nieograniczona dostępność technologii addytywnych oraz coraz niższe koszty systemów i materiałów do druku 3D, umożliwiają uzyskanie niezależności produkcyjnej, co jest kluczowe w przypadku tak dynamicznej i tak szybko rozwijającej się branży bezzałogowych statków powietrznych.

Prototypy i personalizacja produktów Personalizacja produktów staje się dziś jednym z kluczowych trendów w przemyśle i usługach. Odpowiadając na rosnące oczekiwania klientów, Hydropress zainwestował w nowoczesny system druku 3D z tworzyw. Na system ten składają się: Formlabs Fuse 1+ 30W / drukarka 3D do profesjonalnego druku 3D z tworzyw sztucznych Fuse Sift i Fuse Blast / 2 urządzenia do odzyskiwania proszku oraz czyszczenia wydruków Dzięki temu możliwe jest szybkie i ekonomiczne realizowanie indywidualnych zamówień – od prototypów, przez części zamienne, aż po gotowe produkty końcowe. Nowa maszyna pozwala drukować elementy z wytrzymałych materiałów, w tym poliamidów, poliuretanów oraz kompozytów, co otwiera szerokie możliwości dla branż takich jak medycyna, motoryzacja czy design. Cały proces – od projektu, przez druk, aż po postprocessing – odbywa się u nas na miejscu, co skraca czas realizacji i pozwala na błyskawiczne testowanie nowych rozwiązań. Klienci zyskują elastyczność, oszczędność czasu i pieniędzy oraz dostęp do wsparcia technicznego na najwyższym poziomie. Inwestycja w nową drukarkę 3D to nie tylko rozwój laboratorium Centrum Badawczo-Rozwojowego Hydropress, ale przede wszystkim realna wartość dodana dla naszych potencjalnych klientów, redefiniująca standardy prototypowania, produkcji niskoseryjnej oraz zaopatrzenia w części zamienne. Drukarka klasy Formlabs Fuse 1+ 30W to dostęp do przemysłowej technologii SLS, która do tej pory była zarezerwowana głównie dla dużych przedsiębiorstw produkcyjnych. Nowe możliwości dla klientów. Szybsze prototypowanie i produkcja niskoseryjna Fuse 1+ 30W pozwala na błyskawiczne przejście od fazy projektu do gotowego produktu. Dzięki możliwości drukowania wielu elementów jednocześnie (stacking w komorze roboczej), klienci mogą liczyć na znaczne skrócenie czasu realizacji zamówień oraz elastyczność w testowaniu i wdrażaniu nowych rozwiązań. Produkcja części końcowych o wysokiej wytrzymałości Drukarki obsługują szeroką gamę materiałów, w tym poliamidy (PA-12, PA-11), elastomery poliuretanowe (TPU) oraz materiały wzmacniane włóknem węglowym, co umożliwia wytwarzanie elementów o doskonałych właściwościach mechanicznych, odporności na temperaturę i ogniotrwałości. To otwiera nowe perspektywy dla branż takich jak automatyka przemysłowa, elektronika, AGD czy protetyka. Oszczędność i ekologia Technologia SLS umożliwia ponowne wykorzystanie do 80% proszku, co znacząco obniża koszty eksploatacji i zmniejsza ilość odpadów. Dodatkowo, drukarki nie wymagają specjalistycznych warunków lokalowych ani dodatkowej wentylacji, co ułatwia ich wdrożenie nawet w mniejszych firmach. Magazyn cyfrowy i produkcja na żądanie Zamiast gromadzić kosztowne zapasy części zamiennych, klienci mogą przechowywać modele cyfrowe i drukować elementy dokładnie wtedy, gdy są potrzebne. To minimalizuje ryzyko przestojów i pozwala na dynamiczne reagowanie na potrzeby rynku. Podsumowując, dzięki inwestycji w profesjonalną drukarkę 3D klasy Fuse 1+ 30W, laboratorium AMTH staje się centrum nowoczesnej produkcji addytywnej, oferując klientom: krótszy czas realizacji projektów większą elastyczność produkcyjną wyższą jakość i wytrzymałość wyrobów realne oszczędności oraz korzyści środowiskowe (mniejsze zużycie materiału - wydruk nie wymaga żadnych konstrukcji wsporczych) możliwość drukowania ruchomych części o skomplikowanej geometrii wewnętrznej wysoka jakość wydruków / gładka powierzchnia To krok milowy w kierunku cyfrowej transformacji produkcji i usług, który pozwali nam realizować nawet najbardziej zaawansowane projekty szybko, precyzyjnie i ekonomicznie.

W wielu zastosowaniach przemysłowych odporność na korozję i zużycie to kluczowe wymagania stawiane częściom maszyn i narzędziom. Jedną z technologii, która zdobyła ogromną popularność w wielu branżach — od lotnictwa po produkcję form wtryskowych — są powłoki niklowe bezprądowe (ang. Electroless Nickel Plating, ENP).  W odróżnieniu od tradycyjnego galwanicznego niklowania, tutaj nie potrzebujemy prądu. Proces zachodzi dzięki reakcjom chemicznym — i właśnie dzięki temu daje szereg unikalnych zalet. Na czym polega niklowanie bezprądowe? Powłoka niklowa bezprądowa powstaje w wyniku redukcji jonów niklu (Ni²⁺) na powierzchni obrabianego detalu przy udziale reduktora, najczęściej podfosforynu sodu (NaH₂PO₂). Reakcja przebiega w kąpieli chemicznej w odpowiedniej temperaturze (zwykle 80–95°C) i pH, bez konieczności przykładania napięcia. Podstawowa reakcja: Ni²⁺ + H₂PO₂⁻ + H₂O → Ni + H₂PO₃⁻ + H₂ W wyniku reakcji na powierzchni detalu powstaje jednorodna warstwa niklu z domieszką fosforu. Zalety powłok niklowych bezprądowych. ✅ Brak efektu krawędziowego — warstwa ma równą grubość nawet na skomplikowanych kształtach, w głębokich otworach, rowkach czy kanałach. ✅ Bardzo dobra odporność na korozję (szczególnie w wersjach wysokofosforowych). ✅ Wysoka twardość — nawet do 550 ± 50 HV bez obróbki cieplnej, a po starzeniu cieplnym nawet do 1000HV. ✅ Odporność na zużycie i tarcie — bardzo korzystna w formach wtryskowych, tłocznikach, zaworach, komponentach hydraulicznych. Rodzaje powłok w zależności od zawartości fosforu: Typ Zawartość P (%) Nisko fosforowe 2-5 Właściwości: Twarde, odporne na ścieranie, mniejsza odporność na korozję. Typ Zawartość P (%) Średnio fosforowe 6-9 Właściwości: Kompromis pomiędzy właściwościami mechanicznymi, a korozyjnymi. Typ Zawartość P (%) Wysoko fosforowe 10-13 Właściwości: Najlepsza odporność na korozję, nieco mniejsza twardość. Gdzie stosujemy powłoki ENP? ✅ przemysł lotniczy i kosmiczny ✅ przemysł naftowy i gazowy (rury, zawory, narzędzia wiertnicze) ✅ formy wtryskowe i tłoczniki ✅ hydraulika siłowa (tłoczyska, zawory, elementy precyzyjne) ✅ elektronika ✅ przemysł motoryzacyjny (wały, elementy zawieszenia, łożyska ślizgowe) Porównanie do powłok chromowanych W porównaniu do klasycznego chromowania galwanicznego, niklowanie bezprądowe (ENP) ma kilka istotnych przewag. Po pierwsze: pozwala uzyskać równomierną grubość powłoki nawet na skomplikowanych kształtach, gdzie chromowanie ma problem z równomiernością. Po drugie: powłoki ENP wykazują bardzo dobrą odporność na korozję, szczególnie w wersjach wysokofosforowych. Co równie ważne — ENP jest znacznie bezpieczniejsze ekologicznie. Klasyczne chromowanie wykorzystuje związki chromu sześciowartościowego (Cr⁶⁺), które są silnie toksyczne, rakotwórcze i podlegają ścisłym regulacjom środowiskowym (REACH, RoHS). Rysunek: „Inżynieria powierzchni” Marek Blicharski

W jaki sposób można drukować z metalowego proszku? Czym jest projektowanie generatywne i gdzie jest wykorzystywane? Jakie są metody druku 3D i ich zalety? Studenci trzeciego roku na kierunkach Mechanika i Budowa Maszyn oraz Inżynieria Mechaniczno-Medyczna wzięli udział w warsztatach, na których mieli unikalną okazję uzyskania odpowiedzi na te pytania i wiele innych, związanych z innowacyjnymi technologiami druku 3D. Podczas tego spotkania nasi inżynierowie R&D podzielili się ze słuchaczami nie tylko swoją wiedzą, ale przede wszystkim swoim doświadczeniem z ostatnich kilkunastu miesięcy pracy z technologią DMLS (Direct Metal Laser Sintering) . Współpraca z Politechniką Gdańską Zajęcia odbywały się już po raz kolejny, w ramach współpracy z Politechniką Gdańską. Poza badawczo-naukowym wymiarem, współpraca od początku ma też charakter edukacyjny tj. ma na celu pogłębianie wiedzy o druku 3D u przyszłych inżynierów oraz prezentację tego zagadnienia od praktycznej strony. Najbardziej zaangażowani studenci mają szansę na staże i praktyki w Centrum Badawczo-Rozwojowym Hydropress, zlokalizowanym w Rumi. Wszystkim osobom, które wzięły udział w warsztatach, dziękujemy za inspirujące spotkanie. Zapraszamy na kolejne.

Targi "Przemysłowa Wiosna" w Kielcach to jedno z najważniejszych wydarzeń w świecie nowoczesnych technologii produkcyjnych. Szczególne miejsce wśród prezentowanych innowacji zajmuje druk 3D, który z roku na rok zdobywa coraz większe zainteresowanie zarówno wśród profesjonalistów, jak i pasjonatów. Dni Druku 3D – kilka dni inspiracji Jednym z najbardziej wyczekiwanych segmentów targów są Dni Druku 3D, które co roku przyciągają czołowych producentów drukarek z Polski i zza granicy oraz firmy, zajmujące się drukiem 3D, skanowaniem 3D oraz szybkim prototypowaniem. To wydarzenie nie tylko potwierdza swoją ugruntowaną pozycję na rynku, ale także dynamicznie się rozwija, z roku na rok przyciągając coraz większą liczbę wystawców i zwiedzających. Dla inżynierów R&D w AMTH targi były wyjątkową inspiracją oraz doskonałą okazją do rozmów kuluarowych z zaprzyjaźnionymi firmami oraz lidearmi w branży. Rozwój i przyszłość druku 3D Technologie druku 3D, skanowania 3D i szybkiego prototypowania to kluczowe elementy rozwoju nowoczesnych przedsiębiorstw. Firmy myślące o przyszłości inwestują w innowacyjne rozwiązania, które pozwalają na zwiększenie efektywności produkcji i redukcję kosztów. Przemysłowa Wiosna w Kielcach to miejsce, gdzie przyszłość produkcji spotyka się z teraźniejszością, a innowacje w druku 3D odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu nowoczesnego przemysłu. Zapraszamy na relację.

Z przyjemnością informujemy, że wyniki badań prowadzonych przez nas we współpracy z Wydziałem Mechatroniki i Budowy Maszyn Politechniki Świętokrzyskiej zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym "Materials MDPI". Publikacja prezentuje ocenę właściwości wytrzymałościowych i struktury powierzchni modeli cienkościennych, wykonanych z proszku aluminiowego AlSi10Mg w technologii druku 3D typu Powder Bed Fusion (PBF). Celem badań było określenie technologicznych ograniczeń produkcji elementów cienkościennych oraz ocena wpływu grubości modeli oraz kierunku drukowania na właściwości mechaniczne i jakość powierzchni. Wyniki tych analiz mają szczególne znaczenie praktyczne. Pozwalają na optymalizację, już na etapie projektowania. Efekty prac można z powodzeniem wykorzystać m.in. na potrzeby wytwarzania komponentów w hydraulice siłowej, prowadząc do zmniejszenia masy oraz zwiększenia efektywności przepływu płynów w układach hydraulicznych. Zainteresowanych wynikami badań zapraszamy do artykułu źródłowego: Evaluation of Selected Quality Characteristics of Thin-Walled Models Manufactured Using Powder Bed Fusion Technology Autorami artykułu są: dr hab. inż. Tomasz Kozior prof. PŚk. Politechnika Świętokrzyska w Kielcach dr hab. inż. Jerzy Bochnia prof. PŚk. Politechnika Świętokrzyska w Kielcach Alicja Jurago Inżynier R&D Hydropress Michał Adamczyk Dyrektor ds. technicznych Hydropress Piotr Jędrzejewski Inżynier R&D Hydropress Dziękujemy wszystkim współautorom za owocną współpracę.

Firma Czinger Vehicles, założona przez Kevina i Lukasa Czingerów, opracowała innowacyjny proces produkcyjny nowoczesnych pojazdów, który zrewolucjonizuje tradycyjne podejście do metod produkcji w branży motoryzacyjnej. Czinger Vehicles przy produkcji hipersamochodu szeroko wykorzystuje technologie druku 3D i generatywne projektowanie, wspomagane sztuczną inteligencją. Pozwala to na wytwarzanie ultralekkich i wytrzymałych komponentów oraz na zminimalizowanie liczby części i ich połączeń, w porównaniu z tradycyjnym modelem. Jednym z najistotniejszych dla projektu rozwiązań okazały się elementy konstrukcyjne Czingera 21C – wydrukowane w technologii 3D aluminiowe złącza. Ich zastosowanie przełożyło się nie tylko na znaczące zredukowanie masy samochodu, ale także zwiększyło jego sztywność i bezpieczeństwo. Dzięki takiej konstrukcji Czinger 21C osiągnął imponujące parametry wydajności i efektywności, wyznaczając nowe standardy w branży motoryzacyjnej. Wykorzystanie druku 3D i generatywnego projektowania w procesie tworzenia tak zaawansowanego pojazdu jak Czinger 21C okazało się kluczowe z kilku powodów: • pozwoliło zoptymalizować czas od pomysłu do wdrożenia przez szybkie prototypowanie • uprościło wprowadzanie na bieżąco niezbędnych modyfikacji w wytwarzanych komponentach pojazdu • zredukowało ilość odpadów produkcyjnych i zużycie materiałów, co przełożyło się na finalne koszty realizacji, z uwzględnieniem najwyższych standardów zrównoważonego rozwoju. 21C napędzany jest 2,9-litrowym, podwójnie turbodoładowanym silnikiem V8 o mocy 950 koni mechanicznych. Czinger łączy go z 800-woltowym układem elektrycznym, 2,8-kilowatogodzinnym akumulatorem, silnikiem elektrycznym na przedniej osi i dwoma silnikami na tylnej osi. Waga pojazdu 1315 kg  Model 21C posiada homologację do użytku drogowego w USA, spełniając wszystkie normy testów zderzeniowych i emisji spalin. Podsumowując: Czinger 21C to nie tylko przełomowy hipersamochód pod względem osiągów, zarejestrowanych podczas testów, ale także pionier w zastosowaniu druku 3D w motoryzacji. W pełni odsłania potencjał tej technologii w tworzeniu bardziej zaawansowanych, lekkich i ekologicznych pojazdów.

Druk 3D bezpowrotnie zmienił łańcuch procesów od idei produktu do jego produkcji. Dużo się dzieje i praktycznie każdy dzień przynosi innowacyjne rozwiązania, we wszystkich branżach. Doskonale było to widoczne na Formnext, największych międzynarodowych targach technologii addytywnych, które odbyły się we Frankfurcie. Ponad 400 międzynarodowych wystawców i tysiące odwiedzających z całego świata. To obowiązkowy punkt na targowej mapie każdego, kto poważnie myśli o rozwoju swojego biznesu. Z każdym rokiem widać coraz więcej zastosowań druku 3D i dynamiczny wzrost skali produkcji, zarówno patrząc na rozmiary drukowanych elementów jak i coraz większe ilości produkowane seryjnie. W druku z metalu prym wiedzie przemysł kosmiczny, który perfekcyjnie wykorzystuje zalety druku do tworzenia coraz większych i bardziej złożonych komór spalania silników rakietowych. One szczególnie przyciągały uwagę wszystkich zwiedzających. Inne popularne rozwiązania to chłodnice, części do motoryzacji i sportu, narzędzia i coraz większe elementy do maszyn obróbczych. Nie zabrakło też produktów z branży hydrauliki siłowej, co ze względów oczywistych bardzo nas interesowało. Podsumowując- to był dla nas dobrze spędzony czas.