Aditivna tehnologija ili 3D printanje se najčešće koristi za izradu prototipa kod testiranja oblika, ergonomije i funkcionalnosti. Injekcijsko prešanje je proces u kojem se plastični materijal pod tlakom injektira u alat gdje se hladi i stvrdnjava dok ne poprimi zadani oblik. Ovo je najrasprostranjeniji proces proizvodnje i idealan je za masovnu proizvodnju izrađevina složenih geometrija koje zahtijevaju visoku preciznost.

Aditivna tehnologija ili 3D printanje se najčešće koristi za izradu prototipa kod testiranja oblika, ergonomije i funkcionalnosti. Printani komadi još uvijek ne mogu 100% ekvivalentno prezentirati funkcionalnosti proizvoda izrađenog injekcijskim prešanjem. Razlog tome je što materijali koji se koriste kod 3D printanja nemaju uvijek ista tehnička svojstva kao materijali za injekcijsko prešanje dok sve tehnologije 3D printanje ne mogu proizvesti izotropne izrađevine.

Do nedavno jedini način testiranja proizvoda prije početka serijske proizvodnje bila je izrada aluminijskog ili sličnog alata za injekcijskog prešanje kojim bi se izradila probna serija. Ovakav alat je daleko jeftiniji od alata izrađenog od alatnog čelika, ali troškovi izrade i dalje su veliki dok se vrijeme dolaska do prototipa ne skraćuje.

Aditivna tehnologija ili 3D printanje – Digitalni PolyJet materijali

Kako su danas 3D printeri sve dostupniji, kao bolja opcija za evaluiranje konstrukcije i funkcionalnosti proizvoda putem izrade prototipa od realnih materijala nameće se PolyJet tehnologija 3D printanja. Koristeći CAD modele, 3D printeri PolyJet tehnologije izrađuju modele glatkih površina, idealne za izradu alata kojima bi se proizvela prototipna serija proizvoda. Digitalni PolyJet materijali podnose visoke temperature pa se prilikom izrade probne serije može koristiti termoplaste od kojeg će se izraditi završni proizvod. Ovakvi alati se mogu izraditi u jedan do dva dana dok se metalni kalupi izrađuju danima ili tjednima.

Svrha alata izrađenih ovom tehnologijom nije zamjena alata za male serije proizvodnje. Umjesto toga, oni popunjavaju rupu između proizvodnje metalnih kalupa i silikonskih kalupa koji su znatno jeftiniji, a koriste se kako bi simulirali završni proizvod. Cijena izrade alata 3D printanjem je znatno povoljnija od izrade aluminijskog alata, a pruža sve prednosti kao silikonski kalup; brza izrada kompleksnih predmeta uz mogućnost čestih izmjena konstrukcije. Dodatna vrijednost je korištenje termoplasta od kojeg će biti izrađen krajnji proizvod prilikom proizvodnje probne serije.

• PolyJet alati zahtijevaju veće kutove otvaranja od onih na metalnim alatima
• Potrebno je smanjiti temperaturu materijala i pritisak na alat zbog produženja vijeka trajanja
• Vrijeme ciklusa se povećava kako bi se omogućilo stvrdnjavanje predmeta i održalo alat na idealnoj radnoj temperaturi

Mnogi termoplasti se mogu koristiti kod injekcijskog prešanja u 3D printane alate. Najčešće korišteni materijali kao što su polipropilen, polietilen, ABS, poliamid te elastomeri, koji su idealni za testiranje ovakvih kalupa. Ne preporuča se korištenje poliamida punjenog staklom zbog mogućeg povećanog habanja alata. Životni vijek alata ovisit će o odabiru materijala, to jest o parametrima punjenja. Kako temperatura taline, viskoznost i abrazivnost rastu tako se životni vijek alata smanjuje.

PolyJet tehnologiju 3D printanja najbolje je koristiti za izradu kalupa za probnu seriju u slijedećim slučajevima:

• Kada je završni proizvod komplicirane geometrije što izradu alata, kalupa za injekcijsko prešanje, čini kompliciranim
• Za izradu manje serije proizvoda
• Kada se očekuju promijene na konstrukciji završnog proizvoda
• Kada proces zahtijeva izradu prototipa od materijala koji će se koristiti prilikom proizvodnje

Ovaj način izrade prototipnih alata za injekcijsko prešanje nudi brzi i pristupačan proces koji se može odvijati u pogonu tvrtke. Dizajneri i inženjeri mogu testirati svoj rad češće i s velikom preciznošću što u konačnosti daje izvrsne rezultate kod izrade završnog proizvoda. I kao zadnja možda i najznačajnija prednost jest smanjenje vremenskog perioda za razvoj proizvoda što direktno utječe na brži izlazak proizvoda na tržište.