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Additive Fertigung Ersatzteile on demand aus dem 3D-Drucker

| Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Ein niederländischer 3D-Druck-Dienstleister nutzt den karbonfaserverstärkten Thermoplast FDM Nylon 12CF von Stratasys, um Maschinenteile aus Metall für die Verpackung von Schokolade zu ersetzen.

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3D-gedruckte Maschinenersatzteile, die nach Bedarf in weniger als einer Woche mit dem Fortus 450mc 3D-Drucker von Stratasys hergestellt werden.
3D-gedruckte Maschinenersatzteile, die nach Bedarf in weniger als einer Woche mit dem Fortus 450mc 3D-Drucker von Stratasys hergestellt werden.
(Bild: cornedeweert.nl)

The Chocolate Factory mit Sitz in Rotterdam betreibt eine Reihe von Verpackungsmaschinen, wobei der tägliche Durchsatz des Unternehmens auf dem reibungslosen Betrieb eines einfachen, aber unverzichtbaren, hakenförmigen Metallteils angewiesen ist, das verpackte Riegel auf ein Förderband hebt. Problematisch wird es, wenn das Bauteil den Dienst versagt – was durchaus regelmäßig geschieht. Da jedes Ersatzteil handgefertigt ist, kann bis zu dessen Lieferung mehr als ein Monat vergehen.

„Dank additiver Fertigung mit FDM-Druckern von Stratasys können wir maßgefertigte Ersatzteile bedarfsgerecht herstellen, die genauso leistungsfähig sind wie Maschinenteile aus Metall. Wir können die Teile in weniger als einer Woche in 3D-drucken und an The Chocolate Factory liefern, was für die Kontinuität der Produktionslinie von entscheidender Bedeutung ist“, erklärt Carl van de Rijzen, Geschäftsinhaber von Visual First, einem niederländischen 3D-Druck-Dienstleister. „Gerade in hektischen Zeiten wie Weihnachten ist es wichtig, dass die Verpackungsmaschine immer einsatzbereit ist.“

Visual First verwendet das Hochleistungs-Verbundmaterial FDM Nylon 12CF von Stratasys, einen mit 35 % Karbonfasern verstärkten Thermoplast. Das mit dem 3D-Drucker Fortus 450mc hergestellte Maschinenersatzteil wird derzeit in der Fabrik verwendet. Laut van de Rijzen ist das Team von The Chocolate Factory beeindruckt von der hohen spezifischen Festigkeit des FDM Nylon 12CF, das die Herstellung von Bauteilen mit hoher Steifigkeit ermöglicht.

„Dass das 3D-gedruckte Bauteil ein voller Erfolg ist, war sofort klar – es ist unmöglich, das Material zu verbiegen“, so van de Rijzen. „Das Ersatzteil hielt allen Tests an der Maschine stand und mehrere Produktionsdurchläufe wurden ohne Zwischenfälle abgeschlossen. Die Fabrik erzielt nun einen höheren Produktionsdurchsatz, indem sie das Metall-Maschinenteil durch unsere 3D-gedruckte Version ersetzt hat.“

Zuvor hatte der ständige manuelle Eingriff dazu geführt, dass die Funktionalität des Metallteils litt und die Maschine oft beschädigt wurde. „Das hat sich jetzt deutlich verbessert, denn dank der Fähigkeit, das Design des Maschinenteils mit dem Fortus 450mc zu optimieren, ist es viel leichter als die Metallvariante“, so van de Rijzen weiter. „Die Schokoladenfabrik profitiert auch von erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen: Das Team berichtet von einer Kostenreduzierung um 60 %.“ Nach dem Erfolg des 3D-gedruckten Ersatzteils wendet sich The Chocolate Factory nun an Visual First, um weitere Design-Herausforderungen zu lösen – in erster Linie mit der Entwicklung des Prototyps einer Gussform, um die Akzeptanz von Produkten zu testen. Traditionell wird diese aus Kunststoff hergestellt, was sowohl zeitaufwendig als auch teuer ist. „Mit 3D-gedruckten Gussformen kann das Unternehmen seine Produktionsabläufe weiter beschleunigen“, so van de Rijzen. (qui)

Hannover Messe 2018: Halle 6, Stand L16

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