45000 dolarów oszczędności dzięki drukarce 3D

Thule, producent bagażników samochodowych zakupił do swojej fabryki drukarkę 3D - Stratatasys Fortus 450mc.

Dzięki drukarce 3D firma może tworzyć uchwyty na sprzęt sportowy i elementy boxów z tworzywa FDM Nylon 12 CF. Prototypowanie z jego udziałem jest obecnie nieodzowną częścią procesu produkcyjnego i pozwoliło wiele zyskać firmie.

Bagażniki, które można uznać za takie o dobrej jakości, muszą spełnić określone kryteria. Przede wszystkim muszą być wytrzymałe, zapewnić bezpieczne i wygodne użytkowanie. Poza tym posiadać aerodynamiczny kształt, aby w czasie podróży opory powietrza były jak najmniejsze. Obecne wymagania rynku i udoskonalanie produktu wymagają testowania rozmaitych możliwości. Dążenie do konkurencyjności i doskonałości to duże wyzwanie. Dlatego inżynierowie pracujący w fabryce Thule postawili na rozwiązania, które oferuje druk 3D.

Kilka lat temu w przedsiębiorstwie produkcyjnym w Seymour, w stanie Connecticut zaczęto korzystać z możliwości, które oferuje drukarka 3D Stratasys 360mc. Wykorzystywano ją do szybkiego prototypowania, co zresztą przyniosło dobre rezultaty. Pracowała 16-20 godzin dziennie i sprawiła, że po pewnym czasie fabryka z Seymour zajmowała się innymi oddziałami Thule.

Okazało się też, że druk 3D można z powodzeniem wykorzystać do funkcjonalnego prototypowania. Tworzone przez firmę Thule wózki i foteliki dla dzieci, bagażniki oraz uchwyty samochodowe, a także walizki i plecaki muszą przejść wiele testów wytrzymałościowych, nim zostaną dopuszczone do sprzedaży. Wada konstrukcyjna któregoś z nich mogłaby spowodować wiele szkód lub nawet wypadek.

Początkowo, nim zakupiono drukarkę 3D prototypy funkcjonalne, tworzono z wykorzystaniem metody wtrysku z tworzyw sztucznych z domieszką włókien szklanych i szkła. Ze względu na wysokie koszty stosowania tego rozwiązania oraz brak swobody w projektowaniu zdecydowano się na kupno nowszego modelu drukarki 3D. Dział doskonalenia produktu zabiegał o to, aby mieć dostęp do materiałów, z których można szybko wykonać prototyp i materiałów technicznych. Do tego wybrana drukarka musiała wykonywać wydruki o wysokiej jakości, tak by elementy posiadały wymiary finalnych części. Wszystko po to, żeby po wykonaniu testów dostać nieprzekłamane wyniki. Z tych powodów zdecydowano się na jedną z najbardziej zaawansowanych przemysłowo drukarek - Stratasys 450 mc. Urządzenie gwarantuje powtarzalność wydruku i dokładność wymiarową, bo posiada serwonapędy, a także szczelną komorę roboczą, która nagrzewa się do 200 st. C i próżniową stabilizację stołu roboczego.

Materiał Stratasys FDM Nylon 12 CF (termoplastyczne tworzywo na bazie nylonu), wzbogacono o cięte włókna węglowe, które zajmują 35% jego masy. Do tego jest on przetwarzany z rozpuszczalnym materiałem podporowym SR-110. Z tego właśnie materiału tworzono prototypy do testów wytrzymałościowych.

W czasie kiedy w fabryce Thule korzystano z wydruków 3D Stratasys powstało 400 do 500 wydruków. Drukarka 3D umożliwiła nie tylko zaoszczędzenie ok. 45 tysięcy dolarów, ale też bardzo dużo czasu. Wykonanie prototypu dla działu doskonalenia produktu nie trwa długo, ponieważ nie wykonuje się go metodą wtryskową. Projektowanie modelu zajmuje dzień, a jego wydruk następuje w nocy. Dzięki temu interacje odbywają się sprawniej, a także pozwala to na łatwiejsze wykonanie testów funkcjonalnych. Dodatkowo jednostkowa produkcja modeli nie kosztuje wiele, co pozwala na sprawdzenie wielu modeli wydrukowanych na jednym stole roboczym.

Zalety materiału Nylon 12 CF dostrzeżono na większą skalę i dlatego inżynierowie Thule wykorzystują go w produkcji oprzyrządowania używanego na linii produkcyjnej fabryki. Narzędzia są bowiem tak samo wytrzymałe co ich metalowe odpowiedniki, a do tego ważą od nich mniej i mogą zostać spersonalizowane.

Źródło: CADXPERT