Ultimakerin päätuotantolaitos on Zaltbommelissa Alankomaissa. Tehtaassa panostetaan laatuun ja sillä on ISO 9001 sertifikaatti. Ultimaker soveltaa tuotannossa Lean-ajattelua jolla saadaan parannettua valmistuksen tehokkuutta sekä laatua. He käyttävät myös tuotannon ja kokoonpanon apuna itse tulostettuja kappaleita ja työkaluja.
Jokainen tulostimissa käytetty komponentti käy Ultimakerin oman laaduntarkkailun läpi, jossa ne mitataan ja testataan täyttämään vaaditut standardit. Osat ovat pääsääntöisesti Euroopasta, mutta jotkin osat kuten askelmoottorit ovat Kiinasta.
Akselit ovat yksi esimerkki: Ne mitataan tarkasti jotta niissä ei ole vääntymää yli toleranssien. Jos saadussa erässä on liian monta kappaletta, jotka eivät ole toleransseissa, koko erä palautetaan.
Testauksen jälkeen osat lajitellaan ja varastoidaan. Kun osia tarvitaan tuotannossa, tuotannon ohjauksen keskusjärjestelmästä saadaan osien keräyslista automaattisesti. Keräyksessä käytetään skannereita ja tuotantoon otetut osat lähtevät automaattisesti varaston saldoista.
Ultimaker tulostimen kokoonpano alkaa muutamasta paneelista, joista kasautuu koneen runko. Paneeleihin laitetaan kiinni laakerit, pultit ja insertit ennen kokoonpanoa.
Ultimakerin tuotannossa käytetään keskusjärjestelmää joka mm. osien keräyslistojen tekemisen lisäksi kirjaa jokaisen työvaiheen onnistumista. Tällä tiedolla saadaan selville tuotannon pullonkauloja, jolla kehitetään tuotantoa, sekä pystytään vähentämään virheitä.
Paneeleihin asennetaan elektroniikka ennen kokoonpanoa
Liikutettava varsi takaa että insertit tulevat aina täysin suoraan
Kasattujen kehikkojen täytyy olla täysin suoria, eikä niissä saa olla mitään kosmeettisia vikoja. Kun ne on tarkistettu, ne viedään päätuotantoalueelle, jossa niihin asennetaan osat kuten syöttökoneisto ja tulostuspää. Päätuotantoalue on täysin ESD-suojattu, jotta osiin ei tule vahinkoa staattisesta sähköstä.
Yksi keinoista tehokkaaseen tuotantoon on Poka yoke -järjestelmä, jolla saadaan minimoitua inhimillisiä virheitä. Jokainen käytetty osa asetetaan alustassa paikkaan mihin vain se mahtuu. Näin työntekijät huomaavat helpommin puuttuvia osia silmämääräisesti. Myös riski sekoittaa samankaltaiset osat keskenään pienenee
Osat on kasattu laatikoihin niin että alustan kaikki osat menevät tiettyyn työvaiheeseen, joten on helppo huomata jos jokin osa on jäänyt asentamatta. Tämä myös nopeuttaa kokoonpanoa kun kaikki osat ovat helposti kokoonpanijan saatavilla, eikä käsien ulottuvissa ole mitään ylimääräistä
Tulostimien kehikot ja osat kuljetetaan rullakuljettimilla kokoonpanoon
3D-tulostettu siveltimen pidike tekee rasvan levittämisestä Z-akseliin kätevämpää
Ultimaker 3 tulostuspäitä odottamassa asennusta
Noin 400 hammashihnan kokoonpanoa valmistetaan päivittäin
Poka-yoke alustoja voidaan käyttää myös työkalujen kanssa. Yhdessä tulostetun poranpidikkeen kanssa saadaan kompakti paikka työkaluille josta ne on erittäin nopea ottaa käyttöön
Tulostusytimet kootaan käsin ja prässätään kiinni. AA-, BB- ja CC-ytimille on omat kokoonpanopisteet laaduntarkkailulla.
Tulostusytimiä valmiina laatutarkastukseen
Ultimaker ottaa turvallisuuden tosissaan. Kaikki heidän tulostimet täyttävät kansainväliset turvallisuusstandardit. Koska Ultimaker S5 tulostimessa on sisäänrakennettu virtalähde, sen turvallisuus testataan HIPOT testillä.
Ultimaker S5 tulostimen HIPOT testi
Nämä keltaiset 3D-tulostetut turvallisuustulpat on Ultimakerin insinöörien suunnittelemat nopeuttamaan testausprosessia
Tulpalla on kaksi funktiota, se pitää virtakytkimen OFF asennossa ja osoittaa sen että konetta ei ole vielä testattu
Kaikki tulostimet on XY-kalibroitu AA-AA ja AA-BB ytimien yhdistelmille, jotta kahden materiaalin tulostus onnistuu suoraan laatikosta. Wi-Fi- ja kamera-moduulit testataan myös, jotta ne toimivat varmasti kun asiakas saa tulostimen.
Jokainen tulostin ajaa testitulostusta vähintään 45minuuttia kalibroimisen jälkeen
Seinällä oleva taulu sisältää epäonnistuneita tulosteita. Tulosteeseen on liitetty selitys ja toimintatapa korjaamista varten. Jokaisen tulostimen mukana tulee sillä tehty testituloste, josta näkee että tulostin ei ole lähtenyt viallisena tehtaalta
Kun turvallisuus ja toiminta on testattu ja hyväksytty, tulostimet paketoidaan ja varastoidaan jälleenmyyjille lähetystä varten.
Valmis Ultimaker S5 tulostin
Alkuperäinen artikkeli: https://ultimaker.com/en/blog/52899-behind-the-scenes-how-ultimaker-3d-printers-are-manufactured
Florenradica on Italialainen suunnittelutoimisto, joka valmistaa prototyyppejä ja lopputuotteita muotitaloille
Florenradican pitkällä ja perinteisellä puutyöhistorialla heidän ongelmana on ollut saada toimitettua suuria volyymejä muotitaloille. Käsityöorietoituneet työmenetelmät saivat heidät etsimään uusia valmistusmenetelmiä, jotka vähentäisivät fyysistä työtä kuitenkin säilyttäen laadukkaan työnjäljen, johon heidän asiakkaansa olivat tottuneet. Yritys alkoi tutkimaan 3D-tulostuksen mahdollisuuksia.
Kiinnostuksen 3D-tulostukseen herätti, koska sillä sai tehtyä muotoja jotka eivät olleet mahdollisia CNC-koneilla. Tulostimilta vaaditaan nyt hyvää tarkkuutta ja luotettavuutta, koska tulostusajat ovat jopa 60 tuntisia. Alkuun Florenradica hankki useita budjettiluokan tulostimia. Ongelmaksi “halvoissa” laitteissa muodostui niiden ympärillä aikaa vaatinut jatkuva säätäminen ja epäluotettavuus.
Yritys päätyi huonon alun jälkeen hankkimaan Ultimakerin valmistamia laitteistoja, koska niiden hyvä tulostustarkkuus ja luotettavuus vakuuttivat. Yritys on laajentanut nopeasti Ultimaker-tuotantoaan. Tuotanto sisältää
27 kpl Ultimaker 2+
13 kpl Ultimaker 3
2 kpl Ultimaker S5
Marco Mazzanti, tuotannonsuunnittelija Florenradicalta kertoo “3D-tulostimilla, pystymme valmistamaan kappaleita jotka ennen eivät olleet mahdollisia.”
“Ennen uusiin valmistustapoihin hyppäämistä, testaamme paljon eri valmistustapoja, sekä pyrimme löytämään siihen parhaat ratkaisut. Ultimaker 3D-tulostimet sopivat parhaiten meidän käyttöömme, ne ovat luotettavia, niillä saa hyvän tulostuslaadun, sekä niissä on kaksi tulostuspäätä”
Jokainen tuote Florenradicalla on suunniteltu yrityksen sisällä CAD-ohjelmia käyttäen. Tulosteet valmistellaan Ultimaker Cura -ohjelmalla ja laitteistoja hallitaan Cura Connectin kautta. Koska Ultimaker tulostimet ovat sertifikoituja toimimaan ilman valvontaa, tuotanto voi toimia luotettavasti ympäri vuorokauden.
Tuotteet piirretään CAD-ohjelmistolla
Tulosteet valmistellaan Ultimaker Cura ohjelmistossa
Cura connectin avulla voidaan ohjata useita Ultimaker tulostimia yhdeltä tietokoneelta
Materiaalin valinta on tärkeä tekijä suunnitteluprosessissa, ei ainoastaan kappaleen mekaanisten ominaisuuksien puolesta, mutta myös varmistamaan että tulostusprosessi on luotettava. Valmiit suunnitelmat sisältävät useasti monimutkaisia muotoja, jotka vaativat tukimateriaaleja, kappaleen jälkikäsittelyä, sekä maalausta. Florenradica on kokeillut paljon eri materiaaleja, kuten eri valmistajien HIPS ja PLA, mutta eivät olleet täysin tyytyväisiä lopputulokseen.
Ultimakerin PLA:lla kuitenkin saatiin tarpeeksi hyvä tulostusjälki, sekä luotettavuus PVA tukimateriaalin kanssa, joka helpotti huomattavasti jälkikäsittelyä. Heidän tuotanto kuluttaa jopa 60 kg PLA muovia kuukaudessa.
Tulostuksen jälkeen PVA tukimateriaalit liotetaan tulosteista pois kädenlämpöisessä vedessä. Tämän jälkeen tulosteet hiotaan ja maalataan lopullisella pohjavärillä, jonka jälkeen kappaleisiin maalataan yksityiskohdat ja pinta viimeistellään lakkaamalla.
Kappaleet viimeistellään kiiltävällä maalilla ja lakalla
Vaikka Florenradica ei ole jättänyt pois kokonaan perinteistä puutyötä, Ultimaker 3D-tulostimilla valmistetaan 40% Florenradican koko tuotannosta. He käyttävät Ultimakerin tulostimia 95% lopputuotteista ja 5% prototyypeistä. Useiden tulostimien ansiosta Florenradica voi tulostaa useampia eri versioita prototyypeistä samaan aikaan, sekä jopa sata erilaista kappaletta päivässä. Tämän ansiosta heillä on todella joustavat mahdollisuudet luoda uusia iteraatioita prototyypeistä, sekä hyvin luotettavat toimitusajat.
Uudet Ultimaker S5 tulostimet tuovat heidän työhönsä entistä enemmän joustavuutta: suurempi tulostusala tarkoittaa että kappaleet jotka ennen jouduttiin tulostamaan monesta osasta ja liimaamaan, voidaan nyt tulostaa yhdellä kertaa.
“FDM teknologia on antanut meille varmuuden siitä kauan kappaleen valmistukseen kuluu aikaa; tilaukset ovat lisääntyneet hurjasti, joten ostimme juuri meidän viidennenkymmenennen Ultimaker tulostimen kesäkuussa 2018!”
Ota selvää miten voit käyttää useita Ultimaker tulostimia Cura Connectin kautta https://ultimaker.com/en/products/ultimaker-cura-software/cura-connect