חלק במכונת אריזה נשבר ביום חמישי בערב. החלף המקורי מגיע מאיטליה תוך שישה שבועות, והקו עומד. אצל אחד הלקוחות שלנו ברפואה, סרקנו את החלק השבור, שחזרנו את הגיאומטריה, והדפסנו אותו ב-Nylon מחוזק בסיבי פחמן. בבוקר ראשון הקו חזר לעבוד.
זה לא תרחיש נדיר. זה היומיום של מי שמבין שייצור מתוסף הפך מצעצוע של מעבדה לכלי עבודה תעשייתי.
אנחנו ב-Indus3D מפעילים את המפעל הגדול והמתקדם בארץ להדפסת תלת מימד, מפתח תקווה, ושולטים ב-7 טכנולוגיות הדפסה שונות, כולל הדפסת מתכת. עברו דרכנו מעל 100,000 חלקים, וכל אחד מהם הגיע עם שאלה אמיתית מאחוריו. השאלה היא אף פעם לא "האם להדפיס", אלא "באיזו טכנולוגיה, מאיזה חומר, ולמה דווקא ככה".
זמן קריאה: 5 דקות
עיקרי הדברים
- ייצור מתוסף עובד הפוך לכרסום, מה שמשנה את כלכלת האב טיפוס, שרשרת האספקה ועלויות הייצור
- לכל תעשייה ולכל חלק יש טכנולוגיה ייעודית – FDM, SLS, SLA, PolyJet ומתכת אינן ניתנות להחלפה זו בזו
- זמן ייצור אמיתי כולל בקרת איכות, גימור ואריזה, ולא רק שעות מדפסת
- שירות One Stop Shop מלא מאפשר לקבל מוצר מוגמר בלי שלבי ביניים פנימיים
למה ייצור מתוסף משנה את כללי המשחק בתעשייה 4.0
קחו בלוק אלומיניום וגלגלו אותו במחשבה אחורה. בכרסום CNC מתחילים מגוש מלא ומסירים חומר עד שנשאר החלק. כל גרגר שמתעופף הוא פחת, וכל גיאומטריה פנימית מורכבת היא כאב ראש או בלתי אפשרית. ייצור מתוסף (Additive Manufacturing) עובד הפוך. בונים שכבה על שכבה, מוסיפים חומר רק היכן שצריך אותו.
ההבדל הפיזיקלי הזה, שמתואר היטב במחקר מכון ויצמן על פיתוחים וחומרים בהדפסה תלת ממדית, אינו דקדוק טכני. הוא משנה את הכלכלה של הייצור. כשאין צורך בתבנית יציקה, אב טיפוס פונקציונלי עולה אלפי שקלים במקום עשרות אלפים, ושינוי בעיצוב הוא קובץ חדש, לא כלי חדש.
בשביל הדפסת תלת מימד לעסקים זה אומר דבר אחד פרקטי. אפשר לייצר חלקים לפי דרישה (On-Demand), לצמצם מלאי שיושב במחסן יקר, ולקצר את שרשרת האספקה עד לרצפת הייצור. כתבה ב-ynet על המהפכה התעשייתית הרביעית מסבירה איך חברות מדפיסות חלקים במקום במקום לחכות לשילוח מחו"ל. בעולם ה-B2B שבו כל יום עמידה עולה כסף, זה ההבדל בין משבר לבין הערת שוליים.
השוואת טכנולוגיות הדפסה תעשייתית לפי פרמטרי דיוק, עמידות ושימוש
יישומים תעשייתיים ופתרונות הדפסה לפי תעשייה
אין חומר אחד שמתאים לכולם, ואין טכנולוגיה אחת שפותרת הכל. הסוד בהדפסה לפי תעשייה הוא בהתאמה המדויקת. לכל ענף יש דרישות שונות של עמידות, רזולוציה, עמידות בחום ותקנים, והמפתח הוא להתאים את שיטת ההדפסה ואת החומר לסביבה שבה החלק יחיה בפועל. חלק שיושב בחדר נקי אינו חלק שמתחכך מתחת למכסה מנוע.
תעשיות התעופה, הביטחון והחלל
בתעופה ובביטחון המשקל הוא הכל. כל גרם מיותר הוא דלק שנשרף או טווח שמתקצר. כאן ייצור מתוסף נותן יתרון שאי אפשר להשיג בכרסום: גיאומטריות פנימיות מורכבות, מבני סריג חלולים שחוסכים משקל בלי לוותר על חוזק, וחלקים שמשלבים כמה רכיבים לחלק אחד.
הדפסנו עבור גופים ביטחוניים מארזים ותושבות ב-Nylon PA12 בטכנולוגיית SLS, שמחזיקים עומס מכני בלי תמיכות חיצוניות. היתרון הגדול הוא ייצור חלקים קריטיים On-demand בלי תלות בקווי ייצור זרים. סוכנות החלל הישראלית מתארת בדיוק את העיקרון הזה, כשהדפיסו חלקי חילוף ישירות בתחנת החלל הבינלאומית במקום לחכות למשגר הבא.
ענף הבנייה, האדריכלות והחומרים המרוכבים
אדריכלים פונים אלינו עם שתי בקשות שונות לגמרי. האחת היא מודל הצגה מדויק שמראה ללקוח איך הפרויקט ייראה, והשנייה היא חלק פונקציונלי, תבנית או רכיב חיבור שצריך לעבוד באתר.
למודלים אנחנו עובדים לרוב ב-PolyJet, שמאפשר רזולוציה גבוהה וגוונים מרובים בהדפסה אחת. לחלקים פונקציונליים בוחרים פולימרים מהונדסים עמידים, ולעתים ביו-פלסטיק. דו"ח ממשלתי על בחינת תרכובות ביו-פלסטיק ליישומים בענף הבנייה בוחן את התכונות המכניות של החומרים האלה ומראה שהבחירה בחומר היא החלטה הנדסית, לא אסתטית בלבד.
ענף המתכת, המכונות והרפואה
הדפסת מתכת מאפשרת לייצר חלקים מורכבים ואינטגרטיביים כתחליף ליציקות מסורתיות, שדורשות תבנית יקרה וזמן המתנה ממושך. במקום שלושה חודשים לתבנית, מקבלים חלק מתכת מוכן בתוך ימים.
ברפואה זה קריטי. ייצרנו מדריכי ניתוח ותבניות בהתאמה אישית למטופל, שבהם כל מילימטר חשוב. דיווח של התאחדות התעשיינים על חדשנות בענף המתכות מתאר את המעבר הזה בתעשייה הישראלית. מדפסת מתכת תעשייתית היא השקעה כבדה, ולכן רוב העסקים נכון להם לעבוד מול מפעל שמחזיק את הטכנולוגיה במקום לרכוש אותה.
איך בוחרים את הטכנולוגיה הנכונה בלי לשרוף תקציב
הטעות הכי יקרה שאנחנו רואים חוזרת אצל לקוחות חדשים היא בחירת טכנולוגיה לפי מה ששמעו, לא לפי מה שהחלק צריך. מישהו קרא ש-SLA נותן רזולוציה מדהימה, אז ביקש SLA לחלק שצריך לסבול 80 מעלות מתחת למכסה מנוע. החלק יצא יפהפה ונמס בבדיקה הראשונה.
הנה הטבלה שאנחנו בעצם מציירים על הלוח מול כל לקוח כשהוא מגיע עם השאלה הזו:
| טכנולוגיה | דיוק ורזולוציה | עמידות מכנית | נפח הדפסה | מתאים במיוחד ל |
|---|---|---|---|---|
| FDM | בינוני | גבוהה, תלוי חומר | גדול מאוד | אבות טיפוס פונקציונליים, ג'יגים, חלקים גדולים |
| SLA | גבוה מאוד | בינונית, שביר יחסית | קטן עד בינוני | מודלים מדויקים, פרטים עדינים, תכשיטנות |
| SLS | גבוה | גבוהה מאוד, איזוטרופית | בינוני | חלקים סופיים, גיאומטריות מורכבות בלי תמיכות |
| הדפסת מתכת | גבוה | גבוהה ביותר | קטן עד בינוני | חלפים תעשייתיים, רפואה, תעופה |
FDM משתמש בחוט פלסטיק דק שעובר דרך ראש מזרק מחומם, שבו הוא הופך לג'ל ומונח שכבה על שכבה. SLA מקשה שרף נוזלי בעזרת לייזר. SLS ממיס אבקת פולימר בלייזר בלי צורך בתמיכות, ולכן הוא חזק יותר ומדויק יותר לחלקים מורכבים. FDM יספיק לאב טיפוס ראשוני, אבל לא תמיד. אם החלק הולך לסביבה תובענית, אנחנו נעצור אתכם לפני שתבזבזו הדפסה.
לא בטוחים איזו טכנולוגיה מתאימה לחלק שלכם?
שלחו לנו את הפרטים, המהנדסים שלנו יבחנו את הדרישות ויחזרו עם המלצה מנומקת.
למי זה משתלם, ואיך המדינה עוזרת לכם לעבור
השאלה הכלכלית הראשונה היא לא כמה עולה הדפסה אחת. היא כמה שווה הזמן שחסכתם. כשסטארטאפ ישראלי בא אלינו עם מוצר שצריך לצאת לתערוכה בעוד שבועיים, וייצרנו לו חמש גרסאות פונקציונליות ב-FDM תוך ארבעה ימים, החיסכון לא נמדד בעלות החומר. הוא נמדד בזמן ההשקה (Time to Market) שקוצר מחודשים לימים.
זו בדיוק הנקודה שבה הדפסת תלת מימד לעסקים הופכת מהוצאה להשקעה. במקום להזמין כלי ייצור יקר עבור סדרה שעדיין לא בטוחה, בודקים, מתקנים, ומדפיסים שוב באותו שבוע.
והמדינה דוחפת לכיוון הזה באופן פעיל. התאחדות התעשיינים מפרסמת מסלולי מענקים לייצור מתקדם שכוללים במפורש רכש מדפסות תלת מימד ומעבר לסל פתרונות דיגיטליים. דו"ח ממשלת ישראל על הדפסת תלת מימד מצביע על הצורך הגובר בכוח אדם טכנולוגי מיומן בתחום. כאן נכנס היתרון של עבודה מול Indus3D. צוות המהנדסים והמעצבים שלנו הוא ההסמכה והניסיון שאתם מקבלים בלי לבנות מחלקה שלמה בתוך הבית.
תפעול פרויקטים ושרשרת אספקה בעבודה מול עסקים
עבודה מול חברה גדולה היא לא הדפסה בודדת, היא התחייבות לזמן אספקה (Lead Time) קשיח שאי אפשר לפספס. זמן ייצור אמיתי כולל לא רק את שעות ההדפסה, אלא גם בקרת איכות, גימור ואריזה. מקורות בתעשייה מציינים טווח ממוצע של בין 7 ל-14 ימי עבודה, והוא משתנה לפי הטכנולוגיה ומורכבות הגימור.
בשביל לעמוד ב-SLA קשיח מול B2B צריך אופטימיזציה אמיתית. תזמון מכונות, סידור חכם של מגש ההדפסה כדי לנצל כל סנטימטר, ותעדוף נכון בין הזמנות. זה תחום מחקר שלם, כפי שניתן לראות במחקר על תפעול מערכות הדפסה תלת מימד באוניברסיטת תל אביב.
ויש גם את הסיכון שאף אחד לא אוהב לדבר עליו: זמינות חומרי הגלם. אבקות פולימר מהונדסות ומתכות מיוחדות חשופות לשיבושים בשרשרת אספקה גלובלית, נושא שעולה בדיווחי הבורסה על סיכוני אספקת חומרי גלם. לכן אנחנו תמיד אומרים ללקוחות לבחור שותף תעשייתי יציב וקרוב, שמחזיק מלאי חומרים ומבטיח המשכיות. ספק קרוב הוא לא נוחות, הוא ביטוח עסקי.
שירות מהרעיון ועד החלק המוגמר ביד
הרבה עסקים מגלים מאוחר מדי שהדפסה היא רק חצי מהסיפור. חלק שיוצא מהמדפסת הוא לעתים קרובות לא מוכן לשימוש. הוא צריך הסרת תמיכות, ליטוש, צביעה, ולפעמים ציפוי מתכת או עיבוד משלים. בנינו את כל השרשרת תחת קורת גג אחת בדיוק בשביל זה.
השירות שלנו הוא One Stop Shop מלא. מחלקת הגימור והצביעה הפנימית מבצעת צביעה בטבילה, ציפוי מתכת ועיבוד משלים, כך שהחלק שמגיע אליכם הוא מוצר מוגמר ולא חצי עבודה.
| שירות | מה הוא כולל | מתי הוא חיוני |
|---|---|---|
| הדפסה בלבד | ייצור החלק בטכנולוגיה הנבחרת | כשיש לכם צוות הנדסה וגימור פנימי מוכן |
| עיצוב והנדסה | תכנון, אופטימיזציה לגיאומטריה, בחירת חומר | כשהרעיון קיים אבל הקובץ עוד לא מוכן לייצור |
| One Stop Shop מלא | עיצוב, הדפסה, גימור, צביעה וציפוי | כשאתם רוצים מוצר מוגמר ביד בלי שלבי ביניים |
ההבדל בין השלוש הוא כמה עבודה נשארת אצלכם. אצל חלק מהלקוחות, מהנדס שלהם רוצה לסגור את הגימור בעצמו. אצל אחרים, הם רוצים שנשלח קופסה עם מוצר מוכן למדף. שתי הגישות לגיטימיות, והבחירה תלויה ביכולת הפנימית שלכם.
אתם מוזמנים לראות את מגוון השירותים שלנו במלואם, ואם אתם מענף הרכב, יש לנו דף ייעודי לפתרונות תעשיית הרכב שמרכז דוגמאות רלוונטיות. אם יש לכם חלק שבור על השולחן ושאלה פתוחה, אפשר להתחיל מהדף הראשי שלנו ולהמשיך משם.
שאלות נפוצות
▼
מה ההבדל בין SLS ל-FDM ואיך אני יודע מה מתאים לחלק שלי?
▼
FDM בונה מחוט פלסטיק שכבה על שכבה ומתאים לאבות טיפוס גדולים ולחלקים עם דרישות גמישות. SLS ממיס אבקת פולימר בלייזר ומייצר חלקים איזוטרופיים – כלומר חזקים באותה מידה לכל הכיוונים – בלי צורך בתמיכות. אם החלק שלכם יסבול עומסים מכניים אמיתיים, SLS הוא לרוב הבחירה הנכונה. אם אתם בשלב בדיקת פונקציה בסיסית ומידות, FDM יספיק ויהיה זול יותר.
כמה זמן לוקח לקבל חלק מוגמר מהרגע שמגישים קובץ?
▼
זמן ייצור אמיתי נמדד מהרגע שהקובץ אושר לייצור ועד שהחלק עובר בקרת איכות ויוצא לאריזה. עבור FDM פשוט זה יכול לקחת יום עד שלושה ימים. עבור SLS, PolyJet, או חלקים עם גימור מיוחד, הטווח הוא בדרך כלל 5 עד 14 ימי עבודה. חלקי מתכת מורכבים יכולים לקחת יותר. אנחנו נותנים הערכת זמן מדויקת לפי הטכנולוגיה, הגיאומטריה ועומס המפעל לאחר בחינת הקובץ.
האם ניתן להדפיס חלק שנשבר מבלי שיש לי קובץ CAD?
▼
כן. אנחנו עובדים גם עם חלקים שאין להם קובץ דיגיטלי. תהליך הריאינג'ינרינג מתחיל בסריקה תלת מימדית של החלק השבור או של חלק מקביל שעובד, ומשם אנחנו בונים את הגיאומטריה מחדש בסביבת CAD לפני שמגיעים לייצור. זה השירות שפתר ללקוח הרפואי שציינו בפתיחה את בעיית הקו שעמד.
האם הדפסת תלת מימד מתאימה לייצור סדרתי או רק לאבות טיפוס?
▼
תלוי בכמות, בחומר ובדרישות. עבור עשרות עד מאות חלקים בסדרה, הדפסת SLS או MJF היא לעתים כלכלית יותר מהקמת תבנית יציקה. עבור אלפי יחידות עם גיאומטריה פשוטה, ייצור בהזרקה מסורתית לרוב יהיה זול יותר ליחידה. אנחנו נעזור לכם לחשב את נקודת האיזון בין שתי האפשרויות לפני שמחליטים.
אילו פורמטים של קבצים אתם מקבלים?
▼
אנחנו עובדים עם כל פורמטי הקבצים הסטנדרטיים, כולל STL, STEP, OBJ ו-3MF. אם יש לכם קובץ CAD מקורי בפורמט של SolidWorks, Fusion 360 או Rhino, גם זה עובד. חשוב שהגיאומטריה תהיה אטומה (Watertight) לפני שליחה, אחרת נאתר את הבעיה ונדווח לכם לפני שמתחילים בייצור.
ייצור מתוסף הוא כלי עבודה שעובד כשמתאימים אותו נכון לחלק, לחומר ולסביבה שבה הוא פועל. הטכנולוגיה, בין אם FDM לאב טיפוס מהיר, SLS לחלק סופי תובעני, PolyJet לפרטי הצגה מדויקים, או הדפסת מתכת לחלפים קריטיים, קיימת. מה שנדרש הוא לדעת לבחור נכון לפי הדרישות האמיתיות של החלק.
אם יש לכם חלק, פרויקט, או רק שאלה פתוחה לגבי הטכנולוגיה המתאימה, אנחנו זמינים. תוכלו ליצור קשר דרך דף יצירת הקשר שלנו, או לפנות ישירות לצוות הטכני.
מוכנים להתחיל לייצר?
שלחו את הקובץ, הציור הטכני, או תיארו את החלק בכמה מילים. הצוות יחזור אליכם עם הערכת טכנולוגיה וזמן.
אודות הכותב
צוות Indus3D מפעיל את מתקן ההדפסה התלת ממדית התעשייתי הגדול והמתקדם בישראל, ועובד מול לקוחות מתחומי הרפואה, האדריכלות, התעשייה הביטחונית, חברות סטארט אפ ולקוחות פרטיים. הניסיון של הצוות משתרע על פני מגוון טכנולוגיות הדפסה לרבות DLP, MJF, SLA, PolyJet, SLS ו-FDM, וכן ליווי מלא משלב הקובץ או הרעיון ועד לחלק מוגמר.