Rynek pracy związany z wytwarzaniem przyrostowym (additive manufacturing – AM) jest wyjątkowo interdyscyplinarny. Potrzebni są zarówno inżynierowie i projektanci, jak i operatorzy maszyn, technicy, specjaliści od materiałów, automatyzacji czy kontroli jakości.

Swoje miejsce znajdują tu też lekarze, stomatolodzy oraz projektanci wzornictwa przemysłowego. Co ważne: ścieżka wejścia do branży nie zawsze prowadzi przez wieloletnie studia. W zależności od stanowiska liczą się różne kompetencje.

Inżynier AM czuwa nad całym procesem

Jednym z najbardziej wszechstronnych stanowisk w sektorze druku 3D jest inżynier technologii przyrostowych (Additive Manufacturing Engineer). Jego zadanie to przełożenie potrzeb biznesowych lub konstrukcyjnych na proces, który pozwoli wytworzyć konkretny element.

Inżynier AM musi rozumieć ograniczenia konkretnej metody druku, właściwości materiału, możliwości maszyny czy wymagania dotyczące gotowego produktu. Może zajmować się przygotowaniem procesu, doborem parametrów, optymalizacją orientacji części, projektowaniem podpór, analizą jakości, a także wdrażaniem nowych materiałów.

To stanowisko wymaga solidnego zaplecza technicznego. Potrzebna jest wiedza z mechaniki, materiałoznawstwa, technologii produkcji i podstaw automatyki.

Coraz ważniejsza staje się też umiejętność pracy z danymi i oprogramowaniem. W praktyce inżynier AM powinien rozumieć przebieg procesów kształtujących cyfrowy model oraz wpływ parametrów na fizyczny wyrób.

Druk 3D jest technologią złożoną, inne więc kompetencje będą potrzebne przy FDM/FFF, inne przy SLA czy DLP, a jeszcze inne przy przemysłowym druku metali, np. w technologii laser powder bed fusion. Im bardziej zaawansowany proces, tym większe znaczenie mają wiedza materiałowa, analiza parametrów i kontrola jakości.

Operator maszyn nie tylko drukuje

Wraz z rozwojem przemysłowego druku 3D rośnie znaczenie operatorów maszyn AM i techników druku 3D. Zakres ich obowiązków może obejmować zebranie plików do produkcji, konfigurację urządzenia, dobór parametrów, przygotowanie materiału, uruchomienie procesu, a także monitoring pracy maszyny.

Operator często zajmuje się obróbką końcową, np. usuwaniem podpór, czyszczeniem, utwardzaniem bądź przygotowaniem części do dalszej obróbki. W przypadku technologii proszkowych dochodzą dodatkowe wymagania dotyczące bezpieczeństwa pracy.

Operator powinien znać procedury BHP, reagować na nieprawidłowości i rozumieć, dlaczego wydruk nie zawsze wychodzi zgodnie z założeniami. Polska kwalifikacja „Programowanie i obsługiwanie procesu druku 3D” obejmuje m.in. przygotowanie i prowadzenie procesu na podstawie dokumentacji CAD 3D, monitorowanie procesu, jak również ocenę zgodności obiektu z dokumentacją.

źródło: Designed by Magnific

Projektant CAD i ekspert od designu

W technologii 3D rola projektanta CAD łączy się z zadaniami, które wykonuje specjalista od projektowania z myślą o konkretnym procesie przyrostowym (Design for Additive Manufacturing – DfAM). Technologia przyrostowa pozwala projektować geometrie, których wykonanie tradycyjnymi metodami byłoby bardzo trudne lub niemożliwe.

Liczy się nie tylko umiejętność obsługi SolidWorks, Fusion 360, NX, CATIA czy innego systemu CAD. Potrzebne są też: wyobraźnia przestrzenna, rozumienie ograniczeń technologicznych.

Projektant dokonuje analizy, gdzie potrzebne będą podpory, jak orientacja modelu wpłynie na jakość oraz wytrzymałość części, a także jak zaprojektować element, by ograniczyć zużycie materiału i czas produkcji. W zaawansowanych zastosowaniach DfAM może prowadzić do wykorzystania struktur kratowych, topologicznej optymalizacji geometrii czy tzw. generative design.

To właśnie tutaj spotykają się kompetencje konstruktora, inżyniera materiałowego i specjalisty od produkcji. CAD pozostaje jednym z fundamentów AM, ale jego skuteczne wykorzystanie wymaga znajomości design thinking, myślenia analitycznego i wiedzy inżynierskiej.

Specjalista ds. materiałów AM zna się na filamentach

W zależności od technologii specjalista ds. materiałów AM może pracować z filamentami, żywicami, proszkami metali, materiałami ceramicznymi i kompozytowymi. Jego zadaniem jest m.in. analiza właściwości materiału, opracowywanie parametrów procesu i ocena wpływu warunków produkcji na właściwości gotowego elementu.

W druku metali szczególnie istotne są zagadnienia związane z metalurgią, temperaturą, szybkością chłodzenia czy ze strukturą materiału. W przypadku polimerów znaczenie mają m.in. temperatura, wilgotność materiału oraz warunki przechowywania.

Specjalista musi rozumieć zależności, jakie zachodzą na linii materiał – maszyna – parametry procesu. To obszar zawodowych działań dla absolwentów inżynierii materiałowej, chemii, metalurgii i kierunków pokrewnych. W zaawansowanych zastosowaniach coraz częściej potrzebne są też kompetencje badawcze, analityczne.

Inżynier ds. medycznych zastosowań druku 3D: zawód na styku dwóch światów

Jednym z interesujących kierunków rozwoju jest medyczny druk 3D dotyczący m.in. modeli anatomicznych stosowanych przy planowaniu operacji. Za pomocą tej technologii tworzone są indywidualne protezy, implanty, aparaty ortodontyczne czy rozwiązania protetyczne.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Inżynieria energetyczna

Druk 3D w utrzymaniu ruchu – sposób na szybką produkcję części zamiennych

Nieplanowana awaria maszyny i brak dostępnej części zamiennej to jeden z najpoważniejszych problemów w każdym zakładzie produkcyjnym. Druk 3D coraz częściej okazuje się skutecznym narzędziem, które pozwala skrócić przestój i utrzymać ciągłość produkcji – jednak wiele firm wciąż nie wykorzystuje jego pełnego potencjału.

Rynek

Od badacza do przedsiębiorcy: kariera inżyniera w liczbach i na przykładach

Rynek pracy dla absolwentów politechnik w Polsce przypomina dziś rozgałęzioną sieć dróg. Każda z nich prowadzi w inną stronę, niektóre wiodą wprost przez mury uczelni, jednak zdecydowana większość ścieżek kariery wiedzie pod adresy dużych firm lub własnych przedsiębiorstw.

Rozwój tej dziedziny doprowadził do powstania stanowisk związanych bezpośrednio z produkcją urządzeń medycznych. Łączą one 2 światy: nowe technologie z zastosowaniem klinicznym.

źródło: Magnific – kjpargeter

Rozwój kadr w medycznym AM wymaga zatem zarówno kompetencji medycznych, jak i inżynierskich. W efekcie powstają stanowiska łączące umiejętności specjalisty ds. medycznego druku 3D z wiedzą z zakresu projektowania i wytwarzania urządzeń medycznych.

Szczególne znaczenie mają tu precyzja działania, rzetelne potwierdzenie dokumentacji oraz znajomość wymagań regulacyjnych. Inżynier medyczny druku 3D będzie współpracował z lekarzami i technikami, ale musi wyróżniać się także bardzo dobrą znajomością potrzeb pacjentów.

Projektant wzornictwa, gdy technologia spotyka się z estetyką

Druk 3D otworzył nowe możliwości przed projektantami wzornictwa przemysłowego. Pozwala tworzyć krótkie serie, personalizować produkty i skomplikowane formy bez konieczności inwestowania w kosztowne formy produkcyjne.

Projektant musi jednak wiedzieć, jak jego projekt będzie produkowany, jaki materiał zostanie zastosowany i jak technologia wpłynie na wygląd powierzchni. Dlatego coraz częściej potrzebna jest umiejętność łączenia designu z DfAM.

To interesująca ścieżka dla osób kreatywnych, które chcą połączyć projektowanie z szeroko rozumianym biznesem, bo druk 3D w tym zastosowaniu pokazuje jedną ze swoich przewag: możliwość szybkiego przejścia od pomysłu do fizycznego prototypu, a następnie do krótkoseryjnej produkcji.

Specjalista ds. jakości oraz kontroli procesu

Im bardziej druk 3D wchodzi do produkcji seryjnej, tym większe znaczenie zyskuje kontrola jakości. W przypadku części krytycznych, w takich branżach jak lotnictwo, medycyna czy motoryzacja, konieczne jest przeprowadzenie pomiarów geometrycznych, analiza tolerancji, kontrola właściwości materiałowych i dokumentowanie procesu.

Specjaliści mogą korzystać ze skanerów 3D, tomografii komputerowej, systemów pomiarowych czy z narzędzi do analizy danych procesowych. Stanowisko wymaga połączenia wiedzy o technologii AM z metrologią i z systemami jakości. Wraz ze wzrostem zastosowań przemysłowych rośnie też znaczenie standaryzacji i wiarygodnych metod pomiarowych – przybywa więc osób, które chcą szkolić się w tych zakresach.

Application Engineer i specjalista wdrożeniowy jako łącznicy między technologią a klientem

Ciekawą ścieżką zawodową dla osób, które potrafią komunikować się z klientem w zakresie technicznych ustaleń, jest Application Engineer. Taki specjalista pomaga dobrać technologię do konkretnego zastosowania, testuje materiały, przygotowuje demonstratory i wspiera wdrażanie produkcji.

W praktyce może odpowiadać na pytanie: czy ten element rzeczywiście warto drukować 3D, a jeśli tak – jak wykonać to najlepiej? Trzeba więc znać możliwości maszyn, materiały, projektowanie, koszty i wszelkie ograniczenia produkcyjne. W wielu przypadkach taki specjalista wdrożeniowy pełni funkcję łącznika między działem technicznym producenta a klientem.

Jak wejść do branży druku 3D?

Nie istnieje jedna uniwersalna metoda. Osoba zainteresowana AM może rozpocząć od nauki CAD i podstaw druku 3D, następnie zdobywać doświadczenie jako operator lub technik, a z czasem rozwijać się w kierunku inżynierii procesu. Inna droga prowadzi przez studia techniczne (mechanikę, automatykę, materiałoznawstwo czy inżynierię produkcji).

Dobrym sposobem na wystartowanie jest praktyczna nauka: wykonanie własnych projektów, poznanie kilku technologii druku i zrozumienie całego procesu – od modelu CAD do gotowego elementu. Warto również rozwijać kompetencje związane z DfAM, metrologią i z analizą danych.

Rynek pokazuje, że coraz ważniejsza jest interdyscyplinarność. Przykładowo, oferta pracy na stanowisko technika cyfrowej produkcji AM wymaga znajomości procesów i materiałów, orientacji modelu, generowania podpór, ustawień druku i DfAM, a dodatkowym atutem jest znajomość CAD oraz programowania.

Niektóre firmy produkcyjne, decydując się na zakup przemysłowej drukarki, organizują szkolenia dla pracowników nie tylko z obsługi urządzenia, ale też z projektowania pod AM. Wspólnym mianownikiem stanowisk związanych z drukiem 3D jest cyfrowy charakter tworzonej produkcji.

Model 3D staje się punktem wyjścia dla procesu, ale wartość powstaje dopiero wtedy, gdy pracownik potrafi połączyć dane, materiał, maszynę i wymagania konkretnego zastosowania. Przyszłość zawodów związanych z drukiem 3D nie będzie należeć do osób znających tylko jedną maszynę. Cenni staną się specjaliści, którzy rozumieją łańcuch AM i łączą kompetencje z różnych dziedzin.

Źródło: Materiały redakcyjne