FWB

  • wydruk 3d fwb
  • wydruk 3d fwb
wydruk 3d fwbwydruk 3d fwb
23.01.2017, 13:44

Firma FWB zyskuje znaczne oszczędności w zakresie czasu produkcji i kosztów dzięki zastosowaniu technologii DMLS

„Dzięki integracji nowego systemu EOSINT M280 w naszej linii produkcyjnej błyskawicznie mogliśmy zaoferować naszym klientom szybszą i tańszą alternatywę dla hybrydowej produkcji komponentów. Bezpośrednie przesłanie danych konstrukcyjnych do maszyn i wykonanie całkowitej produkcji przy użyciu technologii spiekania laserowego nawet dla komponentów o dużych wymiarach umożliwiło nam zapewnienie klientom szeregu korzyści w postaci ograniczenia czasu oraz oszczędności kosztów procesu odpuszczania narzędzia przy jego zewnętrznej powierzchni kształtowanej”.

Ralph Mayer, wspólnik zarządzający firmy LBC LaserBearbeitungsCenter GmbH

Chcąc zapewnić, że Niemcy pozostaną atrakcyjnym miejscem produkcji narzędzi i komponentów plastikowych wykonywanych w technologii formowania wtryskowego, producenci narzędzi i części wybierają szereg innowacyjnych technologii i procesów umożliwiających ograniczenie czasu realizacji i minimalizację kosztów. Od lat producenci z Europy Wschodniej są w stanie zaoferować narzędzia i komponenty wtryskowe po niższych cenach niż w tzw. krajach o wysokim pułapie wynagrodzeń, a obecnie dołączają do nich również coraz to nowsi dostawcy pochodzący z Dalekiego Wschodu. To dlatego niemieckie firmy zajmujące się obróbką tworzyw sztucznych muszą w jak największym stopniu wykorzystać innowacyjne i ekonomiczne procesy produkcyjne, aby skutecznie stanąć do walki z konkurencją, oferującą niższe koszty. FWB Kunststofftechnik GmbH prowadzi ścisłą współpracę z firmą LBC LaserBearbeitungsCenter GmbH, producentem części metalowych przy wykorzystaniu technologii wytwarzania przyrostowego. Efektem tej współpracy jest obecna metoda realizacji wkładek narzędziowych do komponentów wykonywanych w technologii formowania wtryskowego.

WYZWANIE

Projekt obejmował produkcję rdzeni formy dla 16-rdzeniowego narzędzia produkcyjnego przeznaczonego do seryjnej produkcji komponentów z tworzyw sztucznych wykonywanych w technologii formowania wtryskowego. Wymogi stawiane w zakresie tych komponentów wynikają z warunków panujących we wspomnianych wschodnioeuropejskich placówkach produkujących elementy w drodze formowania wtryskowego. Cykl życia produktu staje się coraz krótszy, co niesie za sobą potrzebę zapewnienia większej elastyczności w zakresie konstrukcji narzędzi. Niezwykle istotne znaczenie ma wykorzystanie szybkiej i niedrogiej metody opracowywania i produkowania form, możliwej do zastosowania w wysoce zautomatyzowanych, niezależnie działających liniach produkcyjnych. Innymi słowy, nie tylko konieczne jest dostarczanie narzędzi w sposób szybki i ekonomiczny, ale narzędzia te muszą być w stanie pracować z wysoką precyzją przez długi okres czasu.

ROZWIĄZANIE

We wrześniu zeszłego 2014 roku firm LBC zaangażowała w ramach procesu produkcyjnego nowy system spiekania laserowego EOSINT M280. Dzięki temu firma jest dziś w stanie produkować komponenty wykonywane w technologii spiekania laserowego nie tylko szybciej, ale i taniej, przy zastosowaniu mocy lasera zwiększonej z 200 do 400 watów. Firma może teraz wykonywać spawanie elementów narzędzi sporządzonych ze stali narzędziowej 1.2709 o różnych grubościach warstw w sposób o wiele bardziej równomierny niż dotychczas. Zwiększenie możliwości produkcyjnych prowadzi do powstania nowych, interesujących perspektyw dla klientów narzędzi LBC i działalności w zakresie budowy form. Jako producent narzędzi i komponentów z tworzyw sztucznych, FWB to jedna z firm, które w pełni wykorzystują wspomniane zalety.

Początkowo, kiedy firma FWB zwróciła się do LBC z zapytaniem wstępnym, LBC zaproponowała rozwiązanie hybrydowe zoptymalizowane pod względem kosztów. Firma FWB potrzebowała wyprodukować hybrydowy półwyrób do wkładki formy wtryskowe o maksymalnie dużej objętości. W pierwszej kolejności firma LBC przeliczyła konstrukcję otworu urządzenia EOSINT M270, aby określić jego pojemność. Po integracji i konfiguracji urządzenia EOSINT M270 projekt został poddany ponownej serii obliczeń, a dwa z 16 rdzeni narzędziowych zaplanowanych do wykonania dla nowego narzędzia produkcyjnego zostały wykonane przy użyciu nowego systemu.

REZULTATY

Wkładki produkowane w technologii laserowego przetopu proszków posiadają wybitne zalety odróżniające je od tradycyjnych wkładek form. Żaden inny proces nie umożliwia takiej dowolności w zakresie umiejscowienia kanałów chłodzenia wewnątrz wkładek narzędziowych, umieszczanych tak blisko zewnętrznej powierzchni kształtującej komponentu. To z kolei umożliwia zapewnienie bardziej precyzyjnego i równomiernego chłodzenia. Ralph Mayer, wspólnik zarządzający firmy LBC GmbH, wyjaśnia: „Czas cyklu oraz jakość elementów również prezentowały się lepiej niż w przypadku produkcji narzędzi przy zastosowaniu tradycyjnego mechanizmu chłodzenia.”

Kolejną zaletą jest znaczne ograniczenie procesów wykonywanych po obróbce elementu. W przypadku zadania firmy FWB, wkładki musiały tylko zostać poddane jednemu, ostatecznemu etapowi obróbki polegającemu na wygładzeniu elementów, zapewniając całkowite spełnienie wymogów jakościowych obowiązujących w firmie.

To głównie fakt, że przedmiotowe komponenty w pełni wykonane w technologii DMLS wymagały jedynie minimalnych czynności po ich obróbce, skłonił decydentów z FWB do bardziej szczegółowej analizy wszystkich ponoszonych kosztów. Ujawniono następujące dodatkowe korzyści: Technologia w pełni wykorzystująca wytwarzanie przyrostowe do produkcji wkładek narzędziowych okazała się o 25% bardziej ekonomiczna dla FWB niż pierwotne rozwiązanie hybrydowe. Nowy system EOSINT M280 umożliwił skrócenie czasu produkcji o cztery tygodnie. Co więcej, konstrukcja komponentów wykazywała znacznie większą stabilność w porównaniu do komponentów hybrydowych, które miały być wykonane z dwóch elementów. Nie istniała już konieczność stworzenia stałego połączenia między wstępnie wytworzonym odcinkiem metalowym, a dołączanym do niego elementem przetapianym laserowo.

W obliczu tych wniosków zdecydowano, że narzędzie produkcyjne ostatecznie zostanie wykonane w technologii wytwarzania przyrostowego przy użyciu urządzenia EOSINT M280. Wykorzystanie bardziej wydajnego systemu do produkcji wyraźnie obrazuje korzyści finansowe płynące z nowej metody produkcyjnej, zarówno dla FWB, jak i dla klienta oraz dla producenta (LBC). Ralph Mayer wskazuje ponadto:
„Jest to sytuacja, w której wygrywamy wszyscy. Dzięki nowej technologii obróbki możemy zapewnić jeszcze większą elastyczność dostaw dla naszych klientów, którzy odnoszą korzyści również w zakresie czasu, kosztów i jakości. W ten sposób zapewniamy klientom właściwą opiekę, korzyści płynące z zastosowania specjalistycznej wiedzy fachowej, co umożliwia nam zagwarantowanie ich lojalności w przyszłości.”