Formlabs ja ruiskupuristus - osa 2.

Kerroimme aiemmin SLA-tulosteiden käyttömahdollisuuksista ruiskupuristusmuottivalmistuksessa. Tässä uutisessa avaamme sovelluskohteita hieman tarkemmin asiakastarinoiden muodossa.

Linkki aikaisempaan uutiseen: http://www.3d-tulostus.fi/uutiset/Formlabs-ja-ruiskupuristus

Case Braskem

Braskemilla oli haasteena koronan alkuvaiheessa tuottaa todella lyhyessä ajassa suuria määriä henkilösuojaimien kiinnitysvälineinä käytettäviä hihnoja. Aluksi heillä oli suunnitelmissa toteuttaa kappaleet FDM-tulosteina, mutta parhaimmillaankin yhden hihan tulostusajaksi saatiin 17 minuuttia. Useamman tuhannen kappaleen erävaatimuksena tuo aika oli liian paljon.

Käytössään heillä oli myös Formlabs Form 3 ja teollisen tason ruiskupuristuskone. Mitään aiempaa kokemusta heillä ei ollut näiden kahden valmistustekniikan yhdistämisestä. Perinteisesti valmistettavan muotin koneistus ja sen mahdolliset iteraatiot veisivät myös liian kauan aikaa, joten he päättivät kokeilla High Temp -resiinistä valmistettuja muotteja.

Ensimmäisellä 3D-tulostetulla muotilla he saavuttivat viiden tonnin puristuslujuuden, 20 sekunnin sykliajan ja 5000 psi paineenkeston 230 °C lämpötilassa. Toisella versiolla he saivat vähennettyä tulostamisessa käytettävää hartsia, pienennettyä tarvittavaa painetta ja tämän kautta pidemmän muotin eliniän. Toisella versiolla he pystyivät valmistamaan neljä hihnaa minuutissa ja vähintään 1500 sykliä ennen muotin vaihtoa.

Voit lukea alkuperäisen asiakastarinan tästä linkistä (.pdf)

Case Holimaker

Holimaker pyrkii tarjoamaan asiakkailleen mahdollisuuden testata ruiskupuristamalla valmistettavien kappaleiden toiminnallisuutta. Heidän valmistamalla Holipress-työpöytäpuristimella asiakkaat voivat testata muottien toimintaa, sekä kappaleiden loppuraaka-aineita ilman isoja investointeja.

Lisäksi he valmistavat piensarjatuotantona lopputuotteita asiakkailleen.

Voit lukea alkuperäisen asiakastarinan tästä linkistä (.pdf)

Case Multiplus

Multiplus on piensarjavalmistukseen erikoistunut yritys, joka tarjoaa lyhyen aikavälinen tuotantoa. He toteuttavat pienien, noin satojen kappaleiden sarjat jopa kolmen päivän sisään, kun perinteisesti tämä on vienyt isoilta yrityksiltä jopa kuukauden.

3D-tulostetuilla muoteilla pystyvät saavuttamaan tämän kustannustehokkaasti. Ainoat rajoitteet mitä he ovat huomanneet on puristettavat polymeeri. Heidän käytössä oleva Rigid 10K kestää todella hyvin matalemman lämpötilan materiaaleja, kuten PP:tä, ABS:ää ja PC-ABS seosta, mutta ei kuumempana puristettavaa polykarbonaattia.

Allaolevassa kuvassa on esitettynä muutamia polymeerejä parametreineen:

Voit lukea alkuperäisen asiakastarinan tästä linkistä (.pdf)

Case Novus

Novus tarjoaa tuotesuunnittelua ja prototyyppivalmistusta ja he ovat erikoistuneet ruiskupuristusmuottien suunnitteluun. Aikaisemmin heillä ongelmana oli muottien valmistuskustannukset ja niihin kulutettu aika. Nämä resurssit sitoivat suunniteluprosessia ja iteraatioiden määrää.

3D-tulosteilla he pystyivät varmistamaan muottien ja materiaalien toimivuuden ennen lopullista isompaa sarjavalmistusta. Lisäksi he ovat huomanneet, että 3D-tulostus mahdollistaa loivemman oppimiskäyrän ja helpottaa täten henkilökunnan siirtymistä tuotantoon.

Voit lukea alkuperäisen asiakastarinan tästä linkistä (.pdf)

 

Kappaleiden valmistus tulostettuja työkaluja käyttäen laajentaa tuotannon mahdollisuuksia

Teollisessa tuotannossa käytössä oleva ruiskupuristus on hyvin yleinen tapa sarjavalmistaa osia. Tässä tuotantotavassa sula raaka-aine puristetaan ruuvi- tai mäntäsylinterillä muotin sisälle. Alkuviilennyksen jälkeen muotti avataan ja kappale irroitetaan.

Perinteisesti muotit on valmistettu teräksestä tai alumiinista koneistamalla. Koneistetun muotin hankintakustannus voi olla todella suuri ja hinnat alkavatkin yleensä tuhansista euroista. Lisäksi palvelut voidaan joutua tilaamaan usean eri alihankintasopimuksen kautta, koska kaikki ruiskupuristusta tarjoavat yritykset eivät välttämättä itse valmista muotteja. Tämä perinteinen palvelu sitoo asiakkaan valmistamaan tuhansia kappaleita, jotta kustannukset ovat perusteltuja.

Formlabs on tutkinut mahdollisuuksia tuottaa muotteja vaihtoehtoisesti myös 3D-tulostamalla. 3D-tulostetut muotit ja pienikokoiset ruiskupuristuslaitteistot luovat kappaleiden tuotantoon oman sektorin prototypoinnin ja sarjavalmistuksen välille. Voit käyttää 3D-tulostettuja muotteja piensarjavalmistukseen, muottioptimointiin tai lopputuotteen materiaalitestaukseen.

Formlabs suosittelee kolmea heidän tulostusmateriaaliaan muottien valmistukseen:

Voit käydä lukemassa lisää aiheesta Formlabsin omalta sivulta: https://formlabs.com/blog/3d-printing-for-injection-molding/

Formlabs on julkaissut dokumentaation valumuottien valmistusprosessista.

Dokumentaatiossa käydään läpi valumuottien valmistusvaiheet, tulokset ja jatkotestaus. Dokumentin lopussa käydään lisäksi läpi 3D-tulostetun muotin suunnittelussa ja tulostuksessa huomioitavia seikkoja.

Dokumentin voit käydä lataamassa osoitteesta: http://formlabs.com/injection-molding/