שירותי הדפסת תלת מימד: מהקובץ ועד חלק מוגמר, במפעל אחד

מנהל רכש שלח אלינו קובץ של תושבת ביום חמישי אחר הצהריים. הסדרה הקודמת הגיעה מספק בחו"ל אחרי שמונה שבועות, בעלות שגרמה למנהל הכספים להרים גבה. את הסדרה הראשונה החדשה הוא קיבל מאיתנו בתוך ארבעה ימי עבודה, מודפסת ב-SLS מניילון PA12, מוכנה להרכבה. ההפרש הזה בין שמונה שבועות לארבעה ימים הוא בדיוק מה שמשנה את האופן שבו חברה מנהלת ייצור.

במאמר הזה נראה איך נראים שירותי הדפסת תלת מימד אמיתיים לעסק, מה ההבדל בינו לבין מדפסת שולחנית, ואיך מכינים פרויקט נכון כדי לא לשרוף כסף על טעויות.

זמן קריאה: 8 דקות

מה כולל שירות הדפסת תלת מימד אצלנו

Indus3D היא מפעל הדפסת תלת מימד ישראלי, עם משרד ראשי במושב פתחיה ומפעל ייצור בקריית שמונה. אנחנו מדפיסים במפעל שלנו, מאב טיפוס בודד ועד סדרות של אלפי יחידות: מעל 500,000 חלקים בשנה, עבור יותר מ-300 לקוחות בשנה.

• 9 טכנולוגיות הדפסה: FDM, FFF, SLA, DLP/P3, SLS, MJF, SAF, PolyJet והדפסת מתכת (SLM/DMLS). מהנדס בוחר את הטכנולוגיה לפי החלק, ולא לפי המכונה שפנויה.
• 156 חומרים בקטלוג, לכל אחד גיליון נתונים: ניילונים, שרפים, חומרים גמישים, פולימרים הנדסיים וסגסוגות מתכת. קטלוג החומרים
• הדפסת מתכת אצלנו על SLM 500 ו-EOS M290: טיטניום, אלומיניום, נירוסטה ואינקונל.
• עיבוד שבבי CNC וסריקת תלת מימד בבית: הברגות ומשטחים מדויקים מעבדים אצלנו, וחלק שאין לו קובץ אפשר לסרוק ולשחזר בהנדסה הפוכה.
• גימור: צביעה (DyeMansion) בגווני RAL או Pantone, החלקת אדים (AMT PostPro), ציפויי מתכת והרכבה.
• איכות ותקינה: מוסמכים AS9100D ו-ISO 9001, ספק מאושר של משרד הביטחון, עם מספר ספק אצל חברות ביטחוניות מובילות, וספק מורשה של Stratasys ו-HP. על ההסמכות שלנו

לפי תחום: הדפסת תלת מימד לתעשייה (ג'יגים, חלפים וסדרות קצרות), הדפסת תלת מימד לעסקים לפי ענף, והדפסת תלת מימד בישראל בשני אתרי הייצור שלנו. כמה זה עולה, עם דוגמה ממחיר אמיתי: מחיר הדפסת תלת מימד.

יש קובץ? העלו STEP או STL לקבלת הצעת מחיר. אין קובץ? נתחיל מסקיצה, משרטוט או מחלק קיים.

למה חברות עוברות לייצור בתוספת חומר

ייצור בתוספת חומר, באנגלית Additive Manufacturing, בונה את החלק שכבה על גבי שכבה מתוך קובץ דיגיטלי, בלי תבנית יציקה ובלי כלי עיבוד יקרים. המשמעות המעשית לעסק היא שאפשר לייצר חלק בודד או סדרה קטנה בלי לשלם על תבנית שעולה עשרות אלפי שקלים.

זה משחרר אתכם משרשרת אספקה כבדה. במקום להחזיק מלאי חלפים בארגז שתופס מקום ומתיישן, אתם מחזיקים קובץ ומדפיסים לפי דרישה. זה מה שנקרא On-Demand Manufacturing, ואותו עיקרון שבזכותו NASA הדפיסה כלי עבודה בתחנת החלל במקום לחכות למשגר הבא מכדור הארץ.

התוכנית האסטרטגית הלאומית של ממשלת ישראל לייצור מתקדם מצביעה על ייצור דיגיטלי ומותאם אישית כמנוע לשיפור הפריון בתעשייה המקומית. בשורה התחתונה של היומיום ההנדסי, החופש הגיאומטרי הוא הדבר הגדול. מהנדס יכול לעצב ערוץ קירור פנימי מעוקל בתוך חלק, או מבנה סריג חלול שמוריד משקל בלי לוותר על חוזק – דברים שאי אפשר לייצר בכרסום או ביציקה.

מה באמת מבדיל הדפסה תעשייתית ממדפסת שולחנית

נניח שני חלקים זהים למראה. אחד יצא ממדפסת FDM שולחנית במשרד, השני יצא ממערכת SLS תעשייתית מנוהלת. מבחוץ הם נראים אותו דבר. תכניסו את שניהם למבחן עומס, והאחד יישבר במקום שבו השכבות נדבקו זו לזו, בעוד השני יחזיק.

ההבדל הוא חזרתיות וטולרנסים. מדפסת ביתית מדפיסה דגם נחמד, אבל החלק העשירי שלה לא בהכרח זהה לחלק הראשון. במערכת תעשייתית מנוהלת כל חלק בסדרה יוצא באותו דיוק – מה שנקרא Repeatability, וזה תנאי בסיסי לכל מי שמייצר רכיב פונקציונלי.

וזה לפני שדיברנו על חומרים. במערכת מנוהלת מדפיסים פולימרים הנדסיים מחוזקים בסיבי פחמן, חומרים שעומדים בחום גבוה, וניילון מסונטר בלייזר. המסמך של המרכז לתעשייה מתקדמת מציג את הדפסת התלת מימד כעמוד תווך בייצור מתקדם בדיוק בגלל היכולת הזו לספק חלקים שעומדים במאמצים מכאניים אמיתיים.

אילו שירותי הדפסה מקבלת אצלנו חברה

לקוח חדש שמגיע אלינו לא קונה רק שעות מכונה. הוא מקבל שותף הנדסי שמלווה את הפרויקט מבדיקת הקובץ ועד החלק המוגמר והצבוע. הכל תחת קורת גג אחת, כולל מחלקת גימור וצביעה פנימית.

בחירת הטכנולוגיה תלויה במה שצריך. FDM יספיק לאב טיפוס פונקציונלי או לתבנית עזר בקו ייצור, אבל לא תמיד. כשצריך פני שטח חלקים ופרטים עדינים לתערוכה רפואית עוברים ל-SLA או PolyJet, וכשצריך חלק מכני חזק בלי תמיכות הולכים להדפסת SLS.

אחרי ההדפסה מגיע השלב שרבים שוכחים – הפוסט-פרוססינג. מחלקת הגימור עושה צביעה בטבילה, ציפוי מתכת ועיבוד משלים. כך החלק שיוצא מהמכונה הופך למוצר סופי שאפשר לשים מול לקוח קצה. צוות המהנדסים והמעצבים נמצא לכל אורך הדרך, מהקובץ ועד לרגע שמחזיקים את החלק ביד.

טעות התכנון שעולה הכי הרבה כסף

הטעות החוזרת ביותר שרואים בפרויקטים אינה בחומר ואינה במכונה. היא בקובץ. לקוח מעצב חלק כאילו הוא הולך להיכרס ממתכת, ואז מתפלא שהחלק נשבר אחרי הדפסה.

תכנון לייצור בתוספת חומר

תכנון לייצור בתוספת חומר, באנגלית Design for Additive Manufacturing, מתחיל בעובי דפנות. דופן דקה מדי לא תחזיק, ודופן עבה מדי מבזבזת חומר ומאריכה זמן הדפסה. אוריינטציית ההדפסה קובעת איפה יעברו השכבות, ולכן איפה החלק חזק ואיפה הוא חלש. חלק שמודפס בכיוון לא נכון יישבר לאורך השכבות בדיוק במקום שעליו הכי סומכים.

זוויות תמיכה וגשרים הם עניין נוסף. כל משטח תלוי שצריך תמיכה משאיר סימן אחרי ההסרה, ולפעמים פוגע בדיוק. תכנון נכון מראש מקטין תמיכות, מונע עיוותים גיאומטריים וחוסך עלויות. פרסום ה-NIST על כללי תכן ל-AM מסווג את השיקולים האלה לקטגוריות מסודרות, ומומלץ למהנדסים לעיין בו לפני נעילת תכנון.

כדי לקבל הצעת מחיר מדויקת צריך קובץ נקי. הפורמטים הנכונים הם STEP, STL ו-3MF. STEP שומר על המידות ההנדסיות המדויקות, STL מתאר את המשטח כרשת משולשים, ו-3MF מוסיף מידע על חומר וצבע. כדאי לבדוק שאין משולשים פתוחים או דפנות הפוכות לפני השליחה, כי קובץ פגום אומר עיכוב.

דרישות תקן ובקרת איכות

בתעשיות ביטחון, רפואה ותחבורה החלק חייב לעמוד בהגדרות מוסכמות מראש. כאן נכנס תקן ISO/ASTM 52901, שמגדיר אילו פרטי מידע ספק ולקוח אמורים להחליף ביניהם בעת הזמנה – הגדרת החלק, דרישות חומר הגלם, מאפייני החלק הסופי ושיטות הבדיקה והקבלה.

השיחה הזו מתקיימת בתחילת כל פרויקט קריטי. כשמנהל פיתוח מגדיר מראש את הטולרנס הנדרש, את העומס שהחלק רואה ואת טווח הטמפרטורות שבו הוא פועל – בוחרים את הטכנולוגיה והחומר הנכונים מההתחלה. בלי ההגדרות האלה כולם מנחשים, וניחוש בייצור הוא דבר יקר.

איך נראה פרויקט אמיתי מהקובץ ועד החלק

חברת מכשור רפואי פנתה אלינו עם רכיב מארז שהיה צריך לעמוד בעיקור חוזר ולהיראות מקצועי מול ועדה רגולטורית. הם תכננו אותו במקור להזרקת פלסטיק, אבל הכמות הראשונית הייתה קטנה מדי כדי להצדיק תבנית.

הצעד הראשון היה בדיקת DFM של הקובץ. שינינו עובי דופן בשני מקומות, סובבנו את החלק כדי שהמשטח הנראה לעין יצא חלק, והמלצנו על SLA בשרף עמיד חום במקום FDM. הצעד השני היה הדפסה. הצעד השלישי היה גימור – צביעה בטבילה בגוון שהלקוח ביקש, ובדיקת מידות מול השרטוט.

תוך שבוע הלקוח החזיק בידיים סדרה ראשונה של עשרים יחידות מוכנות להצגה. במקרה אחר, חברת תעופה הזמינה תושבת חיישן בהדפסת מתכת מטיטניום, עברה עם הצוות על אוריינטציה ועיבוד משלים, וקיבלה חלק שעמד במאמץ המתוכנן בלי להחזיק מלאי גדול. אותו עיקרון של ייצור לפי דרישה שעליו נשען גם דו"ח ה-3D Printing in Zero-G של NASA – רק קרוב לבית.

מה באמת מרכיב את המחיר

הרבה לקוחות מניחים שמחיר חלק מודפס נקבע לפי משקל החומר. זו הנחה שמתפרקת מהר ברגע שמסתכלים על חשבונית אמיתית – החומר הוא לעיתים החלק הקטן בעלות.

גורמי המחיר האמיתיים הם זמן ההדפסה, שתלוי בגובה החלק ובכמות, העבודה והפוסט-פרוססינג, בקרת האיכות והתיעוד, וגודל הסדרה. סדרה גדולה יותר מורידה את עלות הסט-אפ לחלק. גימור מורכב כמו ציפוי מתכת מוסיף עלות, אבל גם מוסיף ערך אמיתי לחלק הסופי.

ההבדל בין הדפסה ב-FDM להדפסה במתכת הוא לא רק החומר אלא כל מסלול העבודה שאחריו. חלק FDM יוצא כמעט מוכן, חלק מתכת דורש הסרת תמיכות, טיפול תרמי ועיבוד מכני משלים. בשני המקרים ההצעה שקופה לגבי מה מרכיב אותה, כדי שתדעו על מה אתם משלמים.

למה לעבוד עם צוות מקומי מנוהל

זמן אספקה הוא נשק. כשהספק יושב בישראל ולא ביבשת אחרת, סדרה ראשונה יוצאת בימים ולא בשבועות, ואפשר להרים טלפון ולדבר עם המהנדס שמדפיס את החלק שלכם. תקשורת ישירה חוסכת את סבב המיילים הארוך שבו טעות קטנה הופכת לעיכוב של שבועיים.

אנחנו Indus3D, מפעילים מפעל הדפסת תלת מימד תעשייתי בקריית שמונה, ועובדים מול תחומי הביטחון, הרפואה והתעופה – תחומים שבהם אין מקום לאלתור. ניסיון של מעל 500,000 חלקים בשנה מלמד לזהות בעיה בקובץ עוד לפני שהיא מגיעה למכונה.

אם הפרויקט שלכם דורש חוזק וטמפרטורות גבוהות, כדאי להתחיל מהדפסת תלת מימד במתכת. אם אתם בתחום הרפואי תמצאו פתרונות ייעודיים בעמוד הדפסה לתחום הרפואה. בכל מקרה, עם קובץ מוכן או רעיון שעדיין צריך ליטוש, העלו אותו בטופס הצעת המחיר ונחזור עם ייעוץ והצעת מחיר מדויקת.

איך בוחרים שירות הדפסת תלת מימד: שש שאלות לספק

ההבדל בין ספקים לא נראה בדף הבית שלהם. אלה השאלות ששווה לשאול כל ספק, גם אותנו, לפני שמזמינים:

• איפה מודפס החלק? במפעל של הספק, או אצל ספק משנה שמקבל ממנו את הקובץ? התשובה קובעת מי אחראי לאיכות ולמועד.
• כמה טכנולוגיות יש לו? ספק עם מכונה אחת ימליץ על המכונה הזו. עם כמה טכנולוגיות אפשר לבחור לפי החלק.
• מי בודק את הקובץ? מהנדס שעובר על הגיאומטריה, החומר וכיוון ההדפסה לפני ההצעה, או מערכת שמחשבת מחיר לפי נפח בלבד.
• מה קורה אחרי ההדפסה? גימור, צביעה, עיבוד שבבי והרכבה אצל אותו ספק, או חלק גולמי שצריך להעביר הלאה.
• איזה תקן יש לו? לעבודות תעופה וביטחון צריך מערכת איכות מוסמכת ותיעוד, לא רק מדפסת טובה.
• מה כתוב בהצעה? מחיר ומועד אספקה לחלק שלכם, לפי הכמות והגימור, ולא טווח כללי מאתר.

התשובות שלנו: מפעל משלנו בקריית שמונה, 9 טכנולוגיות, מהנדס על כל קובץ, גימור ו-CNC בבית, AS9100D ו-ISO 9001.

שאלות נפוצות

ייצור בתוספת חומר הוא כלי אמיתי לפתרון בעיות אמיתיות – קיצור זמני אספקה, הסרת תלות בתבניות יקרות וייצור חלקים שאי אפשר לייצר בדרך אחרת. הפער בין תוצאה טובה לתוצאה בינונית מתחיל כמעט תמיד בתכנון הקובץ, לא במכונה. עם קובץ נכון, טכנולוגיה מתאימה ותיעוד ברור – מקבלים חלק שעובד.

אם יש לכם פרויקט שממתין להערכה, שלחו אלינו את הפרטים דרך טופס יצירת הקשר ונחזור עם ייעוץ מקצועי והצעת מחיר.