Polümeeride pulberprint pakub Eesti tootmis- ja tööstusettevõtetele uusi väljundeid

“Hüppelised arengud sünnivad sageli mitme asjaolu kokkulangemisel. Idee polümeeride 3D printimisest sai alguse 1980. aastatel ja selle olulisemad eeltingimused olid CO2 laserite hinnalangus, personaalarvutite areng ning nutika tudengi soov luua kiiremini valmistooteid, selmet oodata kuid vormi valmistamise või muu mehaanilise töötlemise järel,” räägib prototüüpimise ja väikeseeriatootmisega tegeleva ECCOM OÜ tegevjuht Martin Terav.

Ta lisab, et kuigi esimesed pulberprintdetailid olid kaunis ebatäpsed, jõuti üsna kiirelt esimeste talutava kvaliteediga toodeteni. Ja taas tänu juhusele, nimelt sai arendustööde käigus printimiskamber uue valgusti, mis soojendas kogemata kambris olevat pulbrit. Kõrgem temperatuur muutis toodete kvaliteedi paremini ennustatavaks ja etteantud geomeetriale vastavamaks.

Pulberprintimise muudab atraktiivseks piirangutevaba disain ja peaaegu olematu materjalikadu – ülejääv pulber läheb lihtsalt taaskasutusse. Polümeerpulberprint ei vaja tugistruktuure ning järeltöötlus on samuti kiire. Viimistlusviise on erinevaid, alates klaashaaveldusest ja lõpetades keemilise poleerimise, värvimise või nikeldamisega. Üks pulberprindi miinus on aga tülikas ning ajamahukas materjalivahetus. „Sageli pakutakse kõiki materjale, mida printeriga teha saab, ent see on liialdus,” rõhutab Terav. „Reeglina suudetakse printida kuni kahe erineva materjaliga, väga suurtes teenusbüroodes on kasutusel kolm ja enam erinevat materjali.”

Tänapäeval jagunevad pulberprindi meetodid kaheks: laserpaagutamiseks (SLS) ning agentainetega printimiseks (SAF, MJF). Terava sõnul on mõlemal omad head ja vead. „Kuigi SLS on veidi soodsam, on puuduseks ovaalsed avad ümarate asemel, täpsuse kõikumine ainuüksi ühe ja sama detaili ulatuses, näiteks avade läbimõõt detaili ühes servas võrreldes avade läbimõõduga teises servas. Samuti veidi väiksem mehaaniline tugevus ning oluliselt nõrgem vastupidavus UV-kiirgusele,” loetleb ta.

MJF-detailid on reeglina halli värvi, sest kuigi tootmisel kasutatakse valget pulbrit, siis osakeste sidumisel kasutatava tumeda agentaine mõjul on tulemuseks visuaalselt hallid detailid. Agentainete kasutamine annab aga parema täpsuse ning tasapinnalisuse. MJF sobib oluliselt paremini korpuste ja muude lameda ning õhukese pinnaga detailide printimiseks kui SLS.

“Meie valisime pärast põhjalikku analüüsi pulberprintimiseks HP agentainetega printimisplatvormi ning kasutades Arkema arendatud peeneteralisemat nailonpulbrit PA12 S suudame pakkuda parima keemiliselt poleerimata pinnakvaliteediga tooteid Põhja-Euroopas,” kõneleb Terav. Ta lisab, et kuigi MJF on ilmastikukindlam kui SLS, siis PA12 S lisab kindlust veelgi. Kombineerituna täisautomaatse viieteljelise 3D skanneriga suudab ECCOM pöördprojekteerida ning uuesti toota peaaegu mistahes plastdetaili ja seda vaid mõne päeva jooksul. Nii on ettevõte olnud abiks haiglatele, meditsiini- ja tootmistehnikat arendavatele ettevõtetele ning elektroonika- ja kaitsetööstusele.

“Kuigi SLS-tehnoloogia eritunnuseks (ja vahel ka eeliseks) on valged detailid, on odavamate SLS-printerite toodang tegelikult samamoodi hall nagu MJF-meetodil tootes,” selgitab Terav. See tuleneb sellest, et soodsamatel printeritel on väiksema võimsusega laser ning pulbrit on segatud energia neeldumist parandavate lisaainetega, kuid need muudavad toote halliks. Sellised detailid on ka mehaaniliselt nõrgemad kui valged SLS- või hallid MJF-detailid. Oluline on teada, et SLS-prinditud säravvalge toon ei püsi – mõnesaja tunni järel muudab UV-kiirgus pinna kollakaks. Täiendava ilmastikukaitse annab prinditud toodetele värvimine.

ECCOM kasutab Dyemansioni tööstuslikke viimistlus- ja värvimisseadmeid, mis tagavad ühtlase kvaliteedi pika aja ja erinevate partiide lõikes. Valikus on ka taktikalised ja autotööstuse standarditele vastavad värvisarjad, mis pakuvad tavalistest värvidest ligi kaks korda paremat UV-kaitset. ECCOM on Dyemansioni ametlik partner Eestis.

Kvaliteetsete pulberprintimisel valmistatud detailide tootmine on väga täpne ja nõudlik töö. Koos NextGenerationEU taasterahastu toetusega on ECCOM investeerinud ligi miljon eurot tootmistehnikasse, kontrollitava kliimaga printimislaborisse, haldustarkvarasse ning digimaterjalide turvalisse hoiustamisse. ECCOMi toodetud detailide kvaliteet on maailma tippklass.

Tartus tegutsev ECCOM on 2005. aasta detsembris asutatud ettevõte, mis teenindab erinevate tööstusharude kliente, toidutööstusest lennutööstuseni. Enamus töömahust on uute seadmete osad, teisel kohal on varuosade tootmine.