W dniach 15-18 listopada we Frankfurcie nad Menem odbyły się targi Formnext 2022 – wydarzenie poświęcone technologiom wytwarzania przyrostowego i przemysłowego druku 3D.
W tych największych targach przemysłu i usług poświęconych procesom wytwarzania addytywnego zaprezentowało się 606 wystawców (głównie z USA, Niemiec, Wielkiej Brytanii, Japonii i Chin) oraz silna reprezentacja kilkunastu firm z Polski.
Nicrometal był obecny jak obserwator wydarzenia – celem naszych poszukiwań były technologie upcyklingu odpadów metali i tworzyw sztucznych. Koncentrowaliśmy szczególną uwagę na technologiach atomizacji i sferoidyzacji, jak również na urządzeniach, które w sposób masowy mogłyby takie materiały (proszki) wykorzystywać.
Upcykling i nowoczesne technologie produkcji
W kontekście technologii produkcji proszków zaobserwowaliśmy dwa rodzaje urządzeń do atomizacji – atomizery gazowe o dużych możliwościach wytwórczych oraz mniejsze – wykorzystujące jako źródło wytworzenia plazmy poprzez łuk elektryczny (TIG) lub laser. W tej drugiej technologii liderami są firmy z Polski, których wyroby były prezentowane na Formnext. Ciekawym przykładem upcyklingu odpadów metali były technologie sferoidyzacji, zapewniające interesującą perspektywę w ujęciu koszt-efekt.
Generalnie rzecz ujmując, oferta atomizacji sprowadza się do produkcji proszków metali dla zastosowań krytycznych tj. dla produkcji silników odrzutowych i rakietowych oraz dla medycyny (wszelkiego rodzaju implanty). W tych dziedzinach muszą one charakteryzować się odpowiednią czystością chemiczną oraz wielkością geometryczną ziaren tj. od 20 mm do 80 mm.
Obecni na targach producenci surowców do druku 3D, oferowali proszki metali wykonane z różnych rodzajów materiałów (np. stale nierdzewne, stopy tytanu, stopy aluminium) o wielkości ziaren od 10 mm do 200 mm. Ich mniejsza jednorodność wpływa na stopień porowatości wykonanego elementu konstrukcyjnego, istotnie pogarszając właściwości i determinując jego wykorzystanie do mniej wyrafinowanych zastosowań.
Zwróciliśmy szczególną uwagę na brak urządzeń do masowych zastosowań dużych ilości proszków metali pochodzących z recyklingu. Utwierdziło nas to w przekonaniu, że w tym zakresie nadal jest to surowiec do produkcji jednostkowej lub prototypowej. Prezentowane na targach technologie i urządzenia do druku 3D nie dają nadziei na efektywną biznesowo sprzedaż dużych ilości proszków, (rzędu kilku ton miesięcznie), co w głównej mierze stanowiło obszar naszego zainteresowania.
W kontekście wykorzystania interesującego nas produktu w druku 3D, można zauważyć ciekawą tendencję. Pojawia się podział na maszyny małe do zastosowań amatorskich lub profesjonalne do produkcji małoseryjnej lub prototypowej. Drugą część rynku stanowią maszyny do produkcji dużych elementów lub dłuższych serii, gdzie element drukujący staje się głowicą roboczą dla robota przemysłowego, frezarki lub przemysłowej maszyny szyjącej. Wśród tego typu urządzeń na Formext 2022 przodowali uznani producenci obrabiarek z Niemiec.
Elementy wykonane metodą addytywną, jakie mogliśmy obserwować jako uczestnicy targów, charakteryzowały się dużą złożonością geometryczną, co potwierdzało możliwości technologiczne metody. Na chwilę obecną koszty wykonywania tym sposobem elementów na skalę masową są znacząco wyższe od innych dostępnych technologii. Główne ograniczenia wynikają z ceny proszku, dokładności geometrycznej, powtarzalności i wytrzymałości.
Technologie druku 3D w przemyśle
Jeden z przedstawicieli przemysłu motoryzacyjnego wskazał w naszej rozmowie na wykorzystanie drukarek 3D do wykonywania elementów na potrzeby serwisowe pojazdów, w sytuacji braku dostępu do nich w magazynach producenta. Jest to również ciekawe rozwiązanie w kontekście produkcji części zamiennych w przemyśle kosmicznym.
Niezwykle interesująca i warta podkreślenia była prezentowana podczas Formnext 2022 oferta startupów, a wśród nich kilku z Polski, prezentujących nowatorskie technologie. W tym obszarze udało się nawiązać budzącą nadzieję na przyszłość współpracę, w zakresie przetwarzania surowców dla gospodarki cyrkulacyjnej.
Dwudniowa obserwacja wywarła na nas spójne wrażenie, że przemysł druku 3D rozwija się dynamicznie w zakresie zastosowań krytycznych, o których wspominaliśmy wcześniej (przemysł lotniczy i medyczny), jednak, jeśli chodzi o pozostałe dziedziny – nie zaprezentowano żadnych nowych aplikacji czy przełomowych urządzeń.
Technologie addytywne związane zarówno z tworzywami polimerowymi, jak i stopami metali, są technologiami przyszłości i tak są postrzegane przez rynek. Producenci koncentrują się na poszukiwaniu takich sposobów produkcji, gdzie wyroby nie muszą charakteryzować się wysoką powtarzalnością, ale nadal zachowują akceptowalną wytrzymałość i trwałość. Innym istotnym trendem jest poszukiwanie taniej technologii wytwarzania proszku o odpowiednich właściwościach chemicznych i fizycznych.
Już oczekujemy na kolejne Targi Formnext – licząc na to, że w 2023 roku proszki metali pojawią się w nowych zastosowaniach.
