Przez ostatnie kilkanaście lat technologia druku 3D rozwija się w dynamicznym tempie i znajduje swoje zastosowanie w rozmaitych branżach: od przemysłowej przez medyczną po zbrojeniową. Także w Polsce, o czym świadczy niedawne przyznanie przez MSWiA koncesji firmie CadXpert na wykorzystanie druku 3D w produkcji elementów dla przemysłu obronnego w naszym kraju.

Dron z drukarki 3D zajął II miejsce w konkursie na bezzałogowce dla Sił Zbrojnych RP

Trudno powiedzieć, kiedy i w czyjej głowie po raz pierwszy zrodził się pomysł na drukowanie obiektów przestrzennych. Bodaj najstarszy znany opis takiej technologii można znaleźć na kartach opowiadania z 1945 roku pt. „Things Pass By”. Dla jego autora, Amerykanina Murraya Leinstera, było to czyste science fiction. Niespełna cztery dekady później taka technologia przeobraziła się z futurystycznego konceptu w realne patenty.

To właśnie w latach osiemdziesiątych XX wieku pojawiły się stale rozwijane technologie SLA, FDM i już wtedy ruszyła komercyjna produkcja pierwszych drukarek 3D. Dziś tego typu urządzenia są powszechnie dostępne i wykorzystywane do rozmaitych celów: wytwarzania prototypów, prostych przedmiotów codziennego użytku, a także znajdują swoje zastosowanie w medycynie czy przemyśle obronnym.

Technologia z koncesją MSWiA

– Rozwój technologii druku 3D to trend przybierający na sile od kilkunastu lat. Nie ominął on też branży zbrojeniowej, gdzie także Polska dołącza do krajów adaptujących technologie wytwarzania przyrostowego. Wraz z przyznaniem koncesji Ministerstwa Spraw Wewnętrznych i Administracji pierwszej firmie zajmującej się drukiem 3D, CadXpert z Krakowa, otwiera się furtka do wykorzystania tej technologii w produkcji elementów dla przemysłu obronnego w naszym kraju – informuje Paweł Siarkowski, marketing manager z firmy CadXpert.

Projekt 3D maskownicy i przycisku do hełmu. Zastosowanie technologii druku 3D pozwoliło wykonać niskim kosztem kilka wersji projektu do testów funkcjonalnych

Koncesja wydawana przez MSWiA to oficjalne zezwolenie, które umożliwia firmom prowadzenie działalności związanej z produkcją oraz obrotem materiałami, technologiami i usługami istotnymi pod kątem bezpieczeństwa narodowego. Przyznanie koncesji jest de facto potwierdzeniem, że dany podmiot spełnia krajowe standardy i jest godny zaufania jako partner w projektach o znaczeniu strategicznym dla bezpieczeństwa kraju. Przekłada się to również na możliwość uczestniczenia w przetargach i projektach rządowych.

Wykorzystanie druku 3D w sektorze obronnym ma przed sobą świetlaną przyszłość, o czym świadczą prognozy m.in. marketgrowthreports.com. Szacuje się, że do 2032 roku średnia roczna stopa wzrostu wartości tego rynku wyniesie 21,41%. Przedstawiciele CadXpert tłumaczą, że wynika to z możliwości druku 3D pozwalającego na szybsze prototypowanie i produkcję części, co znacząco skraca czas wprowadzania nowych rozwiązań na rynek.

Drukarka 3D na lotniskowcu

Współpraca organów państwowych z prywatnymi firmami, które wykorzystują druk 3D w projektach zbrojeniowych, nie jest niczym nowym. Jednocześnie np. armia amerykańska od lat sama używa tego typu rozwiązań, czego przykładem było zamówienie w 2021 roku 25 drukarek 3D Stratasys F900 dla US Navy. Wartość kontraktu wyniosła 20 mln dolarów. Drukarki firmy Stratasys, które stosuje także krakowski CadXpert, zostały zakupione w celu szybkiej produkcji części zamiennych do samolotów, narzędzi serwisowych czy pomocy szkoleniowych. Na podobne rozwiązania zdecydowała się też m.in. marynarka holenderska i niemiecka.

Cześć drona wyprodukowana na drukarce 3D Stratasys F770

Przemysł zbrojeniowy korzysta z druku 3D również do produkcji dronów, części zamiennych do pojazdów opancerzonych, elementów uzbrojenia, baków paliwa, elementów wnętrza kabin, zacisków, urządzeń nasłuchowych itp.

Wytrzymałe, lekkie, odporne

W domowych drukarkach 3D materiałem, z którego powstają rozmaite projekty, jest zazwyczaj tworzywo sztuczne typu PLA, ABS, PET-G czy PVA. Branża zbrojeniowa opiera swoją produkcję przede wszystkim na bardzo wytrzymałych materiałach, takich jak Ultem 9085 (PEI) i Antero 800NA (PEKK). Stosuje się także kompozyty nylonu z włóknem węglowym, które charakteryzują się podwyższoną odpornością na warunki atmosferyczne i uszkodzenia powstałe podczas pracy w terenie.

Jeśli chodzi o stosowaną technologię druku 3D, to w branży zbrojeniowej sprawdza się głównie FDM. Polega ona na tworzeniu poprzez nakładanie kolejnych warstw materiału z pomocą wysokiej temperatury. W tej technologii można drukować na wielkoformatowych urządzeniach o obszarach roboczych nawet do 914 × 610 × 914 mm (Stratasys F900). Do celów zbrojeniowych wykorzystuje się ponadto technologię SLS, która polega na laserowym spiekaniu proszków polimerowych. A także SAF, gdzie do spiekania wykorzystywane są światło i płyn termoczuły. Tego typu technologie pozwalają na seryjną produkcję małych elementów z naturalnego tworzywa PA12 czy drukowanie elementów szczelnych dla powietrza i wody.

Prototypy i masowa produkcja

Co dokładnie krakowski CadXpert będzie drukował dla polskiego wojska – nie wiadomo. Większość realizowanych przez tę firmę projektów jest poufna. Nie jest jednak tajemnicą, że przedsiębiorstwo od kilku lat współpracuje z polskim przemysłem zbrojeniowym, a konieczność uzyskania koncesji MSWiA wypłynęła od kontrahentów. – Branże, w których się specjalizujemy od dziesięciu lat, to szeroko pojęta produkcja przemysłowa, prototypowanie, utrzymanie ruchu, medycyna. Zarówno pod kątem wdrażania urządzeń i procesów produkcyjnych, jak i świadczenia usług druku 3D – wyjaśnia Paweł Siarkowski.

– Otrzymanie koncesji MSWiA w pełni otworzyło nam drzwi do polskiej branży zbrojeniowej. Trwają obecnie rozmowy z naszymi dotychczasowymi partnerami w tej kategorii, gdzie pod uwagę są brane zarówno zlecenia prototypowe, jak i masowa produkcja. W naszej ofercie znajdują się urządzenia najwyższej klasy w kategorii drukarek 3D z szeregiem certyfikowanych materiałów, np. dla lotnictwa – informują przedstawiciele CadXpert.