W ciągu ostatniej dekady druk 3D ewoluował z technologii przeznaczonej głównie do prototypowania do rozwiązania optymalnego w produkcji wielu rodzajów części i narzędzi. Coraz częściej okazuje się, że wykorzystując nowoczesne technologie druku 3D, można skutecznie wymienić inne, znacznie bardziej kosztowne i czasochłonne metody produkcji, w tym technologii skrawania i wtrysku.
Olbrzymią rolę w tej ewolucji mają opracowane przez firmę HP drukarki Multi Jet Fusion (MJF), które pozwalają w krótkim czasie produkować dużą liczbę części z tworzywa sztucznego na podstawie projektów 3D.
W tym artykule opiszemy, jak technologia MJF jest wykorzystywana w największych firmach z branży spożywczej, produkcyjnej, FMCG i automotive. Opowiemy o konkretnych realizacjach oraz o korzyściach, jakie druk 3D zapewnia firmom z tych branż.
Druk 3D w produkcji
Produkcja to oczywiście bardzo szeroki obszar, ale tak ogólne ujęcie doskonale pasuje do opisywania druku 3D, ponieważ elementy drukowane w technologii MFJ mogą być wykorzystywane na wielu etapach i w wielu procesach produkcyjnych.
Idealnym dowodem na to są dwie nasze współprace z firmami, które zajmują się produkcją dedykowanych maszyn oraz całych linii produkcyjnych – Unilogo oraz Imago.
W obu przypadkach celem wdrożenia druku 3D było przede wszystkim zabezpieczenie łańcucha dostaw i redukcja kosztów produkcji części.
Unilogo – producent maszyn produkcyjnych
Firma Unilogo to nasz klient od ponad 7 lat. Producent zajmuje się tworzeniem maszyn dla branży FMCG. Współpracę rozpoczęliśmy od niewielkich zamówień, a z czasem staliśmy się głównym dostawcą wielu zupełnie nowych części, a także tych powstałych w technologii skrawania.
Dla firmy Unilogo na ten moment tworzymy:
- chwytaki do robotów
- platformy do przenoszenia elementów
- obudowy
- elementy mocujące
Kluczowe kwestie dla Unilogo dotyczyły płynnego i sprawnego procesu współpracy, powtarzalności i wytrzymałości części, a także możliwości szybkiej realizacji zamówień. Dodatkowe wymagania dotyczyły możliwości druku części o dużej różnorodności przy zachowaniu dokładności każdego elementu, a także możliwość produkcji just-in-time, by wyeliminować problem magazynowania elementów. Nasza usługa spełniała wszystkie te warunki.
Więcej o tym, jak druk 3D wspiera produkcję maszyn w Unilogo przeczytacie w case study:
Części do linii zakręcających, etykietujących i nalewających
Imago – producent drukarek typu Flatbed
Imago to firma, która zajmuje się produkcją specjalistycznych drukarek, w tym spożywczych drukarek cukierniczych. Główne potrzeby firmy dotyczyły produkcji specyficznych części o skomplikowanej geometrii i możliwość zmiany projektów ze względu na stałą ewolucję produktów. Dodatkowo, producentowi zależało na szybkiej dostawie części, ze względu na chęć uniknięcia konieczności ich magazynowania i tworzenia nadstanów.
Na ten moment, dla Imago tworzymy ok. 20 różnych rodzajów części do ich urządzeń. Tworzymy je w modelu just-in-time oraz na bieżąco wspieramy w projektowaniu i udoskonalaniu. Elementy, jakie tworzymy, to np.:
- wyloty powietrza
- elementy przenoszące
- zbiorniki na tusz
Ze względu na charakterystykę materiału PA12, druk 3D nie może być wykorzystany we wszystkich elementach ze względu na możliwy kontakt z żywnością. Korzyści, jakie daje druk 3D, sprawiają jednak, że technologia ta wykorzystywana jest przez Imago w jak największym stopniu.
Druk 3D w branży spożywczej
W przypadku firm z branży spożywczej częstą obawą jest możliwość wykorzystania części drukowanych 3D w kontakcie z żywnością. Rzeczywiście, w przypadku wielu zastosowań i standardowo wykorzystywanego w drukarkach MJF materiału PA12, nie będzie to możliwe.
Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, by zredukować koszty i zabezpieczyć łańcuch dostaw w przypadku tych elementów, które nie mają takiego kontaktu, na co dowodem są nasze projekty.
Co więcej, ograniczenie wynikające z materiału również może być wkrótce wyeliminowane dzięki nowy, spełniającym normy materiałom.
A jak na ten moment wygląda wykorzystanie druku 3D w produkcji żywności?
Elementy pasów transmisyjnych dla dużego koncernu spożywczego
Nasze drukarki 3D HP Multi Jet Fusion tworzą elementy do pasów transmisyjnych dla jednego z największych koncernów spożywczych, w tym Unilever oraz Mondezla.
W przypadku tak dużych fabryk, konieczna jest pełna niezawodność i elementy muszą spełniać ścisłe wymagania dotyczące np, wytrzymałości. Elementy muszą zapewnić bezpieczeństwo błyskawicznie pracujących pasów transmisyjnych i np. muszą się łamać pod odpowiednim obciążeniem, by nie narazić maszyn na uszkodzenie.
W przypadku niektórych zastosowań, tworzymy też bardziej skomplikowane elementy, np. zawierające sprężynę. Dzięki temu firmy otrzymują pełen zestaw wymaganych części w tym samym, prostym i szybkim procesie.
Dla firm zajmujących się produkcją żywności, tworzymy m.in. takie elementy, jak:
- zabieraki na pasie transmisyjnym, które przesuwają produkt
- chwytaki do robotów pakujących
- inne elementy formatowe
Druk 3D w branży FMCG
Branża FMCG jest jedną z tych, które mogą w największym stopniu skorzystać na wdrożeniu druku 3D, na co dowodem jest nasza ponad 4-letnia współpraca z Colgate Palmolive.
Colgate Palmolive
Duże linie produkcyjne, takie jak u naszych klientów w Beiersdorf czy Colgate Palmolive, wykorzystują bardzo dużą liczbę wymiennych elementów z tworzywa sztucznego. Są to tzw. części formatowe i muszą one być regularnie wymieniane. Co więcej, stanowią one swego rodzaju bezpiecznik, który ma odpaść lub złamać się w przypadku niebezpiecznej kolizji szybko pędzącej linii. W takiej sytuacji może zostać uszkodzonych nawet kilkadziesiąt takich części.
Ze względu na tę specyfikę pracy linii produkcyjnej, firmie Colgate Palmolive Manufacturing zależało na:
- produkcji średnich lub dużych wolumenów części
- redukcji kosztów względem poprzednich dostawców
- szybkiej realizacji zamówień
- wsparciu we wdrażaniu i dalszym rozwijaniu technologii druku 3D w procesach produkcyjnych
Po pierwszych wdrożeniach szybko stało się dla firmy jasne, że druk 3D powinien stać się główną technologią w jak największej liczbie zastosowań. W ciągu ostatnich lat, wspólnie z klientem na bieżąco poszerzaliśmy współpracę i udoskonalaliśmy projekty. Obecnie produkujemy dla Colgate Palmolive szereg kluczowych w produkcji części, które pozwoliły w znacznym stopniu zredukować koszty i zapewniły bezpieczeństwo i stałość pracy.
Więcej na temat współpracy opisujemy w case study:
Części zamienne do linii produkcyjnych dla Colgate Palmolive Manufacturing
Druk 3D w branży automotive
Druk 3D w branży automotive może być wykorzystany na wielu etapach – zarówno w procesach produkcyjnych, jak i w postaci elementów finalnych. Jak pokazują nasze projekty, druk 3D w technologii MJF może skutecznie zastąpić inne technologie, a także umożliwić projekty, które w innych byłyby niemożliwe lub bardzo kosztowne.
Oto kilka naszych projektów z branży automotive:
Plastic Omnium
Firma Plastic Omnium zgłosiła się do nas mając wcześniejsze doświadczenie z drukiem 3D w technologii SLS. Niestety, elementy drukowane w tej technologii nie zdawały egzaminu ze względu na to, że w warunkach pracy nasiąkały wodę i traciły właściwości materiałowe.
Stworzyliśmy więc takie same części w technologii MJF i ze względu na inny proces spiekania i mniejszą higroskopijność, zdołały przejść wszelkie testy i skutecznie zastąpiły poprzednie elementy. Klient docenił nie tylko same elementy, ale nasze wsparcie w procesie prototypowania i sugestie dotyczące projektu.
AM System
Firma AM System zajmuje się montażem dodatkowego wyposażenia w nowych samochodach, np. czujników parkowania. Klient potrzebował kilkuset sztuk obudów do tego rodzaju czujników i nie posiadał modeli 3D elementów. Poza samym wykonaniem, konieczne było więc również zeskanowanie i przygotowanie precyzyjnych projektów.
Wzięliśmy odpowiedzialność za cały proces i przygotowaliśmy projekt obudowy, który zapewniał łatwy proces montażu i spełniał wszelkie wymagania od strony wizualnej i jakościowej. Dzięki temu rozwiązaniu, klient zaoszczędził dużą część budżetu. Poniżej link do pełnego case study:
Obudowy do czujników parkowania
A poniżej jeszcze dwa inne projekty, które zrealizowaliśmy dla branży automotive:
Gniazdo do pozycjonowania osłony katalizatora dla Katcon
Narzędzie wspomagające proces lakierowania karoserii
Obudowy do urządzeń elektronicznych w druku 3D
W przypadku produkcji wielkoseryjnej, wciąż najbardziej opłacalną metodą wytwarzania obudów jest technologia wtryskowa. Jednak przy mniejszych i średnich seriach oraz w zastosowaniach profesjonalnych, druk 3D ma już znacznie więcej argumentów.
Producenci urządzeń elektronicznych coraz częściej wybierają druk 3D ze względu na takie aspekty, jak:
- brak kosztu startowego formy wtryskowej (nawet kilkaset tys. zł.)
- możliwość dowolnej zmiany projektu między seriami
- wysoka jakość elementów w nowych technologiach druku 3D (w porównaniu do technologii FDM)
Firmy, takie jak Operon lub Berger & Kraft wybierały naszą usługę, ze względu na niski koszt produkcji przy niedużych seriach, ale także dzięki kompleksowym podejściu do projektów.
W przypadku firmy nie mających dużych potrzeb, pomagamy też na etapie projektowania, a następnie dostosowujemy produkcję do potrzeb klienta, by zapewnić maksymalną opłacalność.
Rola systemu Cubic Parts w zabezpieczeniu łańcucha dostaw i redukcji kosztów w fabrykach
Niepewne warunki rynkowe sprawiają, że firmy poszukują coraz bardziej pewnych metod zabezpieczenia łańcucha dostaw i druk 3D odgrywa w tym procesie coraz większą rolę.
Między innymi dla tego właśnie celu stworzyliśmy system Cubic Parts, w którym klienci samodzielnie mogą zarządzać częściami i planować dostawy z dużym wyprzedzeniem. Narzędzie Cubic Parts szczegółowo opisujemy w tym artykule.
Jako eksperci druku 3D, widzimy wciąż olbrzymi, niewykorzystany potencjał tej technologii w fabrykach i zakładach przemysłowych. Jeśli czujesz, że w Twojej firmie może on zostać wykorzystany, napisz do nas, a pomożemy Ci w konsultacji i dalszym wdrożeniu.
