מדפיסים מחדש את כללי המשחק: From Rapid Prototype to Rapid Production

בשנים האחרונות תיאורית העולם הגלובלי מאותגרת. חברת לייזר מודלינג מספרת על הצמיחה וההתפתחות המואצת של ענף הייצור בתלת ממד, התפתחות שהגיע בדיוק בזמן על מנת לסייע לנו בתקופה בשנה הנוכחית 

תמונה 1: דגמים של מכ"מים שיוצרו בתלת ממד, לזיהוי חדירת אובייקטים בשמיים.

תעשיית התלת הממד אותגרה פעמיים בשנים האחרונות, בפעם הראשונה, בתקופת הקורונה. אז נדרשה לספק פתרונות מהירים מסוג "עזרה ראשונה" בתחום הרפואי וציוד ההגנה האישי, תוך הסתמכות על מקורות ושיטות ייצור מקומיים בלבד. לאחר מכן, בעקבות שיתוק שרשראות ההובלה הלוגיסטיות, זלגו הפתרונות והתרחבו ממש לכל תחום אפשרי.  

הפעם השנייה שתעשיית התלת הממד נקראה לדגל, הייתה לצערנו ב-7 לאוקטובר. כאן התגייסה התעשייה בעיקר ליישומים צבאיים וביטחוניים. הגל הראשון כלל השלמה מהירה של חוסרים, אמצעי לחימה, פתרונות ליחידות מיוחדות, אביזרים לנשק, ציוד מיגון ואמצעים אופטיים. הגל השני, סיפק מענה מידי לציוד עבור כלי טייס למיניהם, כדוגמת רחפנים ומזל"טים ואמצעי הטסה של כלים אלו. לצידם, ניתנו גם פתרונות חדשים לצרכים שעלו מהשטח כמו הלחימה בתת קרקע, במנהרות, בהריסות מבנים – צורת לחימה שלא הייתה מוכרת דיה בתווך הזה בעבר.  

דוגמה לפיתוח יצירתי שכזה היא מערכת נשימה סגורה מתחת למים וכן לארבע שעות לשימוש בתת קרקע ומנהרות של חברת קאהלי טכנולוגיות. האצת הייצור עקב צרכי השעה התאפשרה בזכות טכנולוגיית התלת הממד וזמינותה המיידית. נציין כאן כי מהירות הייצור היא רק אחד מיתרונות הטכנולוגיה שבאו כאן לידי ביטוי. יתרון נוסף הוא שמירה על סודיות שלא אפשרה הוצאת פתרונות כאלו ואחרים לייצור בחוץ ובחו"ל אצל קבלני משנה ללא סיווג ביטחוני מתאים. 

תמונה 2: מערכת נשימה סגורה מתחת למים וכן מערכת נשימה סגורה לארבע שעות לשימוש בתת קרקע ומנהרות של חברת קאהלי טכנולוגיות, שיוצרה בתלת ממד.

ההתפתחות הטכנולוגית שמאפשרת לנו להגיב מהר יותר מאי פעם 

התגייסות מהירה זו התאפשרה בין השאר בזכות התפתחות טכנולוגית מואצת. מדפסות אבקה חדשות שהושקו בשנים האחרונות על ידי חברות מובילות כמו HP ו-Stratasys מאפשרות עבודה מהירה יותר מאי פעם, על מספר חלקים רב, בקצב תעשייתי של עשרות אלפי חלקים בחודש. יכולות אלו לא היו קיימות בעבר, ומשנכנסו לחיינו והן מקדמות מהפיכה ייצורית של ממש. 

הייצור התעשייתי הזה פתח דלת להקמת מפעלים המתמחים ביצור המוני בתלת ממד. בניגוד למדפסת שולחנית לאבי טיפוס, שיושבת אצל רבים במעבדת הפיתוח או אפילו בבית, מדפסות האבקה מצריכות רצפת ייצור ייעודית, התמקצעות מיוחדת של כוח האדם, וציוד משלים לטיפול תרמי ולגימור פני השטח איכותי. בחלק המוצרים נדרשים אף תהליכים משלימים של כרסום, חריטה, והכנסת קשיחים. לטובת הייצור איתן, עומדים לרשותנו מגוון חומרים פלסטיים ופולימרים מתקדמים. 

אחד ממפעלי הייצור המשמעותיים בתלת ממד נמצא כאן בישראל 

אחד המפעלים המרשימים בישראל בתחום היא חברת לייזר מודלינג שלאור הביקוש הגבוה לשירותיה, נמצאת בתנופת גדילה משמעותית בשנים האחרונות. לאורך מעל ל-30 שנות פעילות, בארה"ב וכן בישראל, אימצה כמעט כל טכנולוגיית תלת ממד ייצורי שהייתה בנמצא. התמקצעות זו הפכה אותה למובילה עולמית בתחום הייצור בתלת ממד. לא סתם היא מהווה כיום אתר בטא להרצת ניסיון של מדפסות חדשות של הענקיות HP ו-Stratasys טרם יציאתן לשוק, מהבודדות בעולם כולו. במסגרת זו היא מספקת משוב מועיל העוזר לחברות הציוד לתכנן ולשפר את המדפסות לפני ההשקה הרשמית שלהן לכלל התעשיה.

תמונה 3: אריה קלו מייסד ומנכ"ל לייזר מודלינג (משמאל), לצד זיו שדה מ-SU-PAD (מימין). ברקע, שלוש מדפסות Fortus 900 ברצפת הייצור של החברה.

אריה קלו, מייסד ובעלי החברה מספר: "עוד כשהטכנולוגית ההדפסה מאבקה הייתה בחיתוליה, לפני כ-10 שנים, זיהינו כי היא עתידה להביא איתה שינוי משמעותי שיוביל את המהפכה הבאה בהדפסה התעשייתית. בשנת 2016 רכשנו ציוד חדש, המוביל בעולם, מחברת HP. לאחר מכן המשכנו להצטייד בטכנולוגיה המקבילה של Stratasys. ממש לפני כמה חודשים, הוספנו לארסנל גם את המדפסת החדשה של HP, ה-HP Jet Fusion 5600. היא מהווה מקפצה נוספת ביכולות ההדפסה התעשייתית, עם מהירות וחזרתיות גבוהה. בנוסף, היא מאפשרת לנו מעכשיו להציע גם הדפסות מ-TPU של חברת BASF וגם לראשונה בישראל PA12FR בתוספת מעכבי בעירה  – פתרון ייחודי בתעשייה. לחומר זה שימוש במגוון יישומים, כולל הדפסות של זיוודים שונים לתעשיית האלקטרוניקה שם יש חשיבות גדולה לתקן אנטי בעירה. החומר עמיד בתקנים הרלוונטיים בתחום, UL94, TUV, ו-CE. הם מצטרפים לחומרים נוספים המתאימים לטכנולוגיית ההדפסה באבקה: PP, PA 11, PA 12". 

תמונה 4: דוגמאות להדפסות TPU במדפסות אבקה של HP – כיסא בטיחות לרכב

הדפסה במגוון טכנולוגיות חומרים וגדלים 

כיום מייצרים בחברה עשרות אלפי חלקים בחודש, ועד סוף 2025 מבטיח אריה שהמספר יגיע גם אף ל-100,000. זהו למעשה המרכז הגדול בישראל, ובין הגדולים האירופה, בתחום של Rapid Production. רוב החלקים מיוצרים במדפסות האבקה, אבל לא רק. ברצפת הייצור קיים מנעד רחב של יכולות וסקירה שלהם נותנת פורשת למעשה את מגוון הטכנולוגיות הקיימות בתחום: 

• לטובת הדפסות ראליסטיות וצבעוניות, מחזיקה החברה במדפסות בטכנולוגיית PolyJet של Stratasys. החדשה מבניהן, J850. אלו מדפיסות בצבע מלא, במגוון מרקמים, ויכולות לייצר אף הדמיות של חלקים אנטומיים ליישומי רפואה.  

• טכנולוגיית הדפסה נוספת היא ה-DLP המצלבת נוזל לפולימר בעזרת UV. מדפסות Origin מתבססות על תהליך זה ומיועדת גם הן לתפוקות גבוהות. ייחודן: במגוון החומרים הגדול, וקלות ההחלפה בניהם. יכולת זו מעניקה גמישות גדולה בייצור. 

• לייצור חלקים גדולים במיוחד, נעזרת החברה בשלוש מדפסות FDM, מהגדולות בתעשייה, מדגם Fortus 900. מגש ההדפסה ענק בגודל של 600 X 900 X 900 מ"מ מאפשר לייצר חלקים ליישומי רכב ותעופה, עם חומרים מיוחדים שעברו את האישורים הנדרשים כדוגמת Antero 840 (PEKK), ULTEM 9085 ו-ULTEM 1010. יישום מבוקש ומעניין, במיוחד בתקופה האחרונה, הוא אנטנות לרדארים רודפי כלי טייס בלתי מאויישים המיוצרים במדפסות. תא ההדפסה סגור ומבוקר טמפרטורה, כך שהחלק נבנה בתנאים אופטימליים וללא עיוותים על אף מימדיו הגדולים. 

תמונה 5: דוגמאות להדפסות TPU במדפסות אבקה של HP – סד לרגל

"אנחנו גאים לתת שירות בתקופה שכזו", אומר אריה. "אולם חשוב לי להדגיש כי התמיכה שלנו לא באה לידי ביטוי רק ביכולות הייצור. אנחנו נכנסים בשלב מוקדם מאוד בתהליך והמהנדסים שלנו מסייעים בתכן ובבחירת הטכנולוגיה המתאימה מול הלקוח. צרכי השעה, גם בתקופת הקורונה, וגם בעקבות המלחמה, חשפו רבים בתעשייה ליכולות המשמעותיות שניתן לקבל בתלת ממד. זה משפיע גם על מעגלים אחרים ביישומים שלא חשבו כלל להיעזר בהדפסה. ההסבה הזו, משיטת ייצור מסורתית, דורשת התאמות. פעמים רבות היא מקנה גם חופש תכנוני משמעותי שמאפשר לשפר את המוצר ולוותר על תהליכי הרכבה ארוכים ויקרים. אנחנו תומכים בכל התהליך מראשיתו ומעמידים את הידע הנצבר אצלנו לטובת כל פרויקט ופרויקט". 

תמונה 6: ליאור קלו, מייסדת וסמנכ״לית לייזר מודלינג, באולם הייצור של מדפסות האבקה. ברקע, המדפסת החדשה -HP Jet Fusion 5600 להדפסה של TPU של חברת BASF וכן PA12 FR (הכולל מעכבי בעירה) של חברת HP.

סדר עולמי חדש 

השנים האחרונות מאותתות לנו שמשהו משמעותי משתנה בהתנהלות העולמית. זה התחיל במגפה שהבהירה לנו שמעכשיו כל מדינה לעצמה. המשיך בהדגמה עד כמה שבריריות שרשראות האספקה העולמיות. לאחר מכן, מלחמת אוקראינה ורוסיה, הדגימה את השינוי באופן ניהול המלחמות, ונתנה לנו, לצערנו, הצצה לעתידנו שלנו. שם ראינו את התעצמות הלחימה האווירית עם רחפנים, כתב"מים ומל"טים ואת הזמן הממושך שבו מתנהלת הלחימה. זמן שבו ללא תמיכה מאסיבית מהעולם, לא הייתה אוקראינה מחזיקה מעמד. נוסיף לזה את האיום החות'י שמשגע את העולם ונגיע לנקודת מבט עגומה בה תיאוריית העולם הגלובלי הולכת ודועכת. 

אנחנו לא זוכים לחיבוק עולמי אוהד. חיבוקה היחידי כמעט של ארה"ב אומנם משמעותי אך גם כאן אין מדובר ב'אהבה שאינה תלויה בדבר'. בנוסף, מרחקה הפיזי מהווה מגבלה לזמני תגובה מהירים. כל אלו מראים לנו את החשיבות של יכולות הייצור המקומי. יכולות שחברת לייזר מודלינג, וטכנולוגיית תלת הממד מחזקות משמעותית. 

•‭ ‬למידע‭ ‬נוסף‭, ‬
לייזר‭ ‬מודלינג‭,‬
072-279-1170‭ ,08-940-1168