• Poprzedni: Seryjna produkcja wymagających elementów kompozytowych
  • Następny: BIBUS MENOS oficjalnym dystrybutorem 3DGence
Data dodania: 4 grudnia 2019

Od prototypu do produkcji masowej. Geberit.

W celu zminimalizowania czasu potrzebnego na tworzenie nowych produktów, Geberit International AG wytwarza wiele prototypów używając technologii drukowania 3D. Od 2016 roku ta Szwajcarska firma używa drukarki 3D Sintratec do optymalizacji projektowania oraz testowania nowych materiałów w swoim laboratorium.

Firma Geberit, lider rynku części sanitarnych w Europie, posiada 29 zakładów produkcyjnych w ponad 50 krajach. Zanim firma wypuści na rynek nowy produkt, musi on spełnić szereg wymagań. W siedzibie głównej w Rapperswil-Jona w Szwajcarii wszystkie prototypy są testowane pod względem jakości, funkcjonalności, designu oraz łatwości montażu. Inżynierowie rozwoju z różnych działów czerpią wiele korzyści dzięki nowemu laboratorium prototypowemu. Pozwala im ono na realizowanie swoich projektów w krótkim czasie. Przed przystąpieniem do produkcji masowej (na przykład formowaniem wtryskowym) każda część ma kilka wariantów projektowych. Duża liczba profesjonalnych urządzeń z szeroką gama procesów drukowania 3D jest dostępna w laboratorium prototypowym Geberit. Każdego roku drukuje się tu około 16 tysięcy części w takich technologiach jak SLS, FDM czy SLA.

Specjalne rozwiązania dla ograniczonych przestrzeni

Jednym z najnowszych pomysłów było zastosowanie druku 3D przy produkcji elastycznej osłony zaworu kątowego do montażu w ciasnych przestrzeniach z ograniczonym dostępem. Roger Baggenstos, inżynier rozwoju Geberit w dziale systemów rurociągowych, zajmuje się opracowywaniem specjalnych rozwiązań, takich jak to: „Systemy zasilania są izolowane, aby jak najmniej ciepła było emitowanego z rury ciepłej wody do rury zimnej wody – w ten sposób ciepła woda pozostaje ciepła, a zimna pozostaje zimna. Jest to również niezbędne, aby spełnić wszelkie normy. Na przykład dla zaworu kątowego używamy polipropylenu spienionego, w skrócie EPP.” Głównymi zaletami EPP jest plastyczność oraz duża wytrzymałość na uszkodzenia.

Takie wymagania sanitarne na ogół wpływają na projekt linii wodociągowych. Obecnie są one projektowane w taki sposób, aby dystans pomiędzy rurami był możliwie jak najmniejszy. Na przykład w przeszłości jedna rura doprowadzała wodę do umywalki, inna do toalety, a jeszcze inna do prysznica, podczas gdy w dzisiejszych czasach jedno połączenie prowadzi bezpośrednio z jednej instalacji do drugiej.

Funkcjonalne prototypy dostępne od razu

Wracając do osłony izolacyjnej z EPP: firma Geberit używa selektywnego spiekania laserowego (SLS) do tworzenia funkcjonalnych prototypów, które mają w dużej mierze podobne właściwości do tradycyjnego elementu. Powłoka została wydrukowana przy użyciu elastycznego materiału Sintratec TPE na drukarce Sintratec i od razu przetestowano ją w rzeczywistej instalacji budowlanej. Dzięki temu, Roger Baggenstos i jego zespół byli w stanie sprawdzić czy ich pomysł sprawdzał się w praktyce i nadawał się do montażu. Pomysł okazał się sukcesem: dwie części osłony izolacyjnej można było przesuwać wokół złączek kątowych bez żadnych przeszkód i mocować je do niego za pomocą specjalnego mechanizmu zatrzaskowego.

Hugo Arnold, szef laboratorium prototypowego w firmie Geberit, wspomina projekt: „Prototypy wykonane przy pomocy innych drukarek 3D nie cechowały się elastycznością oraz stabilnością strukturalną. Jednakże decyzja aby produkować części przy pomocy drukarki Sintratec zależała od wielu innych czynników. Na drukarce Sintratec S1, która posiada niewielki obszar drukowania, mogę natychmiastowo wykonać druk testowy, zużywając relatywnie mało proszku”.

Drukowanie 3D zastąpiło w większości tradycyjne metody

To, że systemy SLS, takie jak Sintratec tworzą przewagę konkurencyjną, potwierdza również Robert Baggenstos, który miał bardzo mało czasu na rozwój tego projektu. „Doceniamy możliwość szybkiej implementacji elementów testowych. Z wydrukowanym prototypem w ręku możemy natychmiast ocenić jego funkcję z naszym partnerem produkcyjnym.”

Dzięki wytrzymałemu materiałowi Sintratec PA12, Geberit drukuje obiekty takie jak osłony wodne, rozdzielacze lub próbki do testów, które mogą wytrzymać ciśnienie wody aż do 48 barów. Geberit używa elastycznego materiału Sintratec TPE do uszczelek na modelach ilustracyjnych, części do izolacji akustycznej (do niwelacji hałasu w instalacji sanitarnej), czy elementów stosowanych do izolacji termicznej. Inżynierowie i personel laboratorium Geberit, prowadzi również testy z użyciem innych materiałów na drukarce Sintratec S1. Hugo Arnold komentuje: „Dla takich przypadków badawczych oceniamy dziesięć do dwudziestu parametrów dziennie.”

Większe możliwości, krótszy czas wprowadzenia na rynek

Firma Geberit zakupiła swoją pierwszą drukarkę 3D już w 2005 roku. Wówczas tokarki i frezarki stanowiły większość w laboratorium prototypowym. Teraz dominują drukarki 3D. Selektywne spiekanie laserowe jest jedną z najpopularniejszych technologii wykorzystywanych do celów produkcyjnych. Roger Baggenstos podsumowuje: „SLS przynosi nam wiele korzyści, takich jak łatwiejsze tworzenie nowych projektów i pomysłów. Obiekty wydrukowane w 3D sprawiają, że nasza wyobraźnia zaczyna pracować umożliwiając nam szybszą optymalizacje projektów, co ma znaczący wpływ na czas w jakim jesteśmy w stanie wprowadzić nowy produkt na rynek”.

Galeria zdjęć

Powiązane treści