Pályázatok

6.3. Termelékenység növelése az extrúziós 3D nyomtatásban

Kedvezményezett neve: GRANTE Antenna Fejlesztő és Gyártó Zártkörűen Működő Részvénytársaság

Projekt címe: „Termelékenység növelése az extrúziós 3D nyomtatásban”

A támogatás összege: 251 466 590, – Ft

A támogatás mértéke: 56,866493%

A Projekt tartalmának bemutatása: A világban jelenleg zajló folyamatok alapján elkerülhetetlen, hogy a közeljövőben radikálisan átalakuljon az ipari gyártási kultúra és a 20. századi technológiák tömegtermelését (mass production) jelentős részben felváltsák a korszerű, egyénre szabott termékek (massclusivity), amelynek köszönhetően lehetővé válik a keletkező műanyag hulladékok mennyiségének jelentős csökkentése is. A hőre lágyuló műanyagok 20. századbeli elterjedése hívta életre a ma ismert tömeggyártási eljárásokat, melyek közül a legelterjedtebb a fröccsöntés. Itt egy fém öntőszerszámba magas hőmérsékleten és nyomáson befecskendezett műanyag adja a végterméket. Habár ez az eljárás megfelelő automatizálás mellett termelékeny, mégis néhány számottevő hátránnyal is jár: 1. Szükséges egy fém öntőszerszám megléte, melynek elkészítése jelentős idő- és költségvonzatú, 2. nincs lehetőség egyedi variációkra, a gyártott termék geometriája a szerszám által adott. Nem alkalmazható tehát az eljárás az ipari termékgyártás területén, ahol gyors és költséghatékony termék iterációkra van szükség, valamint olyan területeken, ahol a testreszabhatóság igénye magas fokon érvényesül – mint az egészségügy. Részben ezen kihívásokra válaszul jelentek meg az első 3D nyomtatási eljárások az 1980-as években, akkor még csak egy szűk ipari szegmens számára elérhető ipari gépek formájában. 3D nyomtatás alatt valójában többféle additív (felépítő) gyártástechnológiát értünk (pl. FDM, SLA, SLS, inkjet printing, binder jetting, stb.), ahol nincsen szükség öntőszerszámra: az alapanyagot egyenletes rétegekben egymásra építve adódik ki a végtermék formája. Ezen technológiák a kezdetektől jelentős figyelmet kaptak, de különösen az alacsony árú otthoni, hobbi gyártási célokra is használható 3D nyomtatók megjelenésével. Bár a valamennyi háztartásban elérhető 3D nyomtatás víziójának teljesülése még várat magára, azt látjuk, hogy a piac javát (80-90%) képező ipari szegmensben tovább nő az elterjedtsége és ma már kisvállalkozások is használják prototipizálási igényeik lefedésére. Van azonban néhány olyan technológiai korlátja, amelyet még egyetlen gyártó sem oldott meg hatékonyan, mint a gyártási sebesség kérdése. A 3D nyomtatási technológiák között dominánsnak számító extrúziós eljárás (FDM) esetén az elmúlt 30 évben alig tapasztalhattunk gyártási sebesség-növekedést. Egy tipikusnak mondható, tenyérnyi méretű alkatrész esetén ez 2-3 perces rétegenkénti építési időt, vagy 2-4 óra teljes gyártási időt jelent. Nagy méretűnek számító, 20x20x20 cm-es bef. méretű összetett darabok esetén a gyártási idő 36-48 óra is lehet. A megvalósuló fejlesztés erre a problémára ad választ. Olyan 3D nyomtatót készítünk és validálunk piacosíthatóság szempontjából, amely drasztikusan gyorsabb, és legalább megduplázza vagy még tovább növeli a ma elérhető berendezések sebességét. Ehhez olyan technológiai megoldásokat alkalmazunk, amelyekhez hasonlót a piacon ma nem láthatunk és amelyek a cégünk birtokában lévő szabadalom által is védett innovációs tartalommal bírnak. Célunk továbbá olyan, ma elérhető és FDM eljárásban használt alapanyagok (pl. a hatékonyan feldolgozható PLA és PET, vagy a műszaki ABS és mások) alkalmazhatóságának megteremtése a fejlesztendő termékben, amelyek által a gyártott végtermék iparilag felhasználható. Az új terméket tekintve jelentős piaci pontenciálra számítunk, részben az innováció piacteremtő lehetőségeiből kiindulva. Várakozásaink szerint a ma középméretűnek számító FDM berendezés gyártók darabszámait érjük el a termék piacravitelétől számított 5 éven belül. Meggyőződésünk, hogy az említett kihívásokra adott hatékony válasz olyan folyamatokat (hagyományos gyártási eljárások kiváltását, a 3D nyomtatás fokozottabb elterjedését és hozzáférhetőbbé válását) katalizál majd az iparban, amelyek közelebb visznek az egyedi használati tárgyak, gépek, okos eszközök, az egyénspecifikus gyógyítási módszerek világa felé, ahol az emberi sokszínűség a tárgyaink szintjén is jelentkezni tud majd.

A Projekt tervezett befejezési dátuma: 2022.12.31.

Projekt azonosító száma: 2019-1.1.1-PIACI-KFI-2019-00093