Aditivna proizvodnja putem selektivnog laserskog sinteriranja (SLS) omogućava ekonomsku proizvodnju složenih geometrija, funkcionalnih prototipova i maloserijskih serija. No, tek reproduktivna i ekonomski isplativa dorada čini komponente stvarno tržišno sposobnima. Kvaliteta površine, stabilnost procesa i troškovi po komponenti značajno su pod utjecajem post-procesiranja. Pred ovim izazovom stajao je i njemački 3D ispisni servis FORMRISE. Tvrtka s više od 20 godina iskustva u području aditivne proizvodnje opskrbljuje klijente iz zahtjevnih industrija poput automobilske, zrakoplovne, medicinske tehnologije te industrije luksuznih dobara i nakita. Stoga su zahtjevi za kvalitetu, reproduktivnost i sigurnost procesa vrlo visoki.
Granice višestepenog koncepta dorade
Dorada SLS komponenti u FORMRISE-u prvotno se odvijala putem nekoliko uzastopnih procesa struganja na uređajima konkurencije. Prvo su se komponente čistile staklenim kuglicama od viška praha. Nakon toga uslijedila je predkompresija površine s polistirenom, prije nego što su dijelovi obojeni i na kraju ponovno strugani.
Ovaj višestepeni proces rasporedio se na nekoliko uređaja i djelomično je zahtijevao ručnu obradu – u pojedinim slučajevima do dva sata po seriji. Međutim, s povećanjem opterećenja i višim zahtjevima za kvalitetu, ovaj koncept postao je sve manje učinkovit. Posebno problematična bila je priprema abraziva. Dosadašnja priprema isključivo putem ciklonske separacije nije bila dovoljna za pouzdano odvajanje abraziva i praha te osiguranje dosljedno čiste pripreme. Posljedica je bila ekstremno visoka potrošnja polistirena.
Istovremeno, kvaliteta abraziva kontinuirano se pogoršavala jer se čestice boje i trošenje nisu pravilno odvajali. To je imalo izravne posljedice na stabilnost procesa: svijetle komponente nisu se mogle obrađivati u kontaminiranim uređajima bez ograničenja. FORMRISE je bio prisiljen strogo planirati proizvodnju: svijetli dijelovi na početku tjedna, tamniji dijelovi kasnije. Spontani narudžbe kupaca ili kratkoročne promjene gotovo su bile neizvedive. Na kraju tjedna, uređaji su također morali biti temeljito očišćeni.
Pojavilo se još jedan problem poznat mnogim SLS korisnicima: prilikom čišćenja staklenim kuglicama, sitne čestice stakla često su ostajale na površini. Najkasnije prilikom bojenja komponenti, ovi uključci doveli su do nehomogenih rezultata boje i vidljivih nedostataka.
S1 od AM Solutions uvjerava FORMRISE superiornom tehnologijom
U tom kontekstu, FORMRISE je aktivno tražio novo rješenje za post-procesiranje svojih SLS komponenti. Potrebno je bilo sustav koji učinkovito kombinira čišćenje i završnu obradu površine, a posebno ima snažan, pouzdan sustav za pripremu abraziva.
Na Formnext 2023, FORMRISE je prvi put naišao na S1 od AM Solutions. Uređaj objedinjuje višegodišnju stručnost Rösler grupe u tehnologiji struganja s procesnim konceptom posebno razvijenim za aditivnu proizvodnju. Sustav za pripremu abraziva prilagođen aplikacijama s plastičnim prahom s velikim ciklonom i integriranim vibracijskim sitom čini središnji element i osigurava čistu klasifikaciju abraziva. Međutim, za FORMRISE nije bila važna samo tehnologija u detaljima, već i cjelokupni pristup: s S1 se čišćenje i homogenizacija površine mogu provesti u jednom automatiziranom 2-u-1 procesu – s jednim abrazivom i u jednom uređaju. Zbog visoke zadovoljstva S1, FORMRISE sada ima tri uređaja ovog tipa.
Značajno mjerljive poboljšanja u tekućem radu
Nakon puštanja u rad novih uređaja, brzo su se pokazala mjerljiva poboljšanja u post-procesiranju. Potrošnja polistirena smanjila se unutar prve godine za više od 60%, jer se abraziv znatno učinkovitije održava u krugu. Samo time je uštedjeno oko 1,6 t CO₂. Istovremeno, korištenje staklenih kuglica gotovo je potpuno eliminirano, čime su poznati problemi prilikom bojenja komponenti praktički nestali. Također su se značajno smanjili troškovi odlaganja.
Još jedan važan učinak bila je povećana procesna učinkovitost uređaja. Zbog visoke snage struganja i ukidanja nekoliko procesnih koraka, ukupno vrijeme dorade smanjeno je za gotovo 50%. To je smanjilo ne samo potrebu za energijom i komprimiranim zrakom, već i značajno smanjilo ručni rad. Kvaliteta komponenti također je mogla biti dodatno poboljšana. Površine SLS komponenti su homogenije i izgledaju znatno kvalitetnije. Kupci izvještavaju da komponente već nakon procesa struganja izgledaju gotovo kao da su brušene, iako su isključivo strugane i bolje su prilagođene za daljnje procese.
S1 kao strateška komponenta u SLS post-procesiranju
Ukupno godišnje uštede u FORMRISE-u iznose oko 35.000 eura, pri čemu više od polovice otpada na smanjenu potrošnju komprimiranog zraka. Istovremeno, CO₂ emisije procesa post-procesiranja smanjene su za više od 12 tona godišnje. „Za post-procesiranje SLS dijelova, AM Solutions nudi S1 rješenje koje je na tržištu apsolutno konkurentno i uvjerilo nas je u svim aspektima. Ovdje se jasno vidi kakav potencijal leži u optimalnom usklađivanju procesa struganja s zahtjevima aditivne proizvodnje i posebno s pripremom abraziva. AM Solutions je prepoznao i potpuno iskoristio ovaj potencijal i time nam pružio priliku da optimiziramo naše post-procesiranje na način koji nismo mogli zamisliti prije“, raduje se direktor FORMRISE-a Peter Spitzwieser.
SLS pružatelji usluga suočavaju se s masivnim pritiskom troškova zbog konkurencije, tržišnih zahtjeva i rastućih očekivanja kupaca. S1 podiže učinkovitost u post-procesiranju na potpuno novu razinu: veći protok, čisti rezultati i znatno manje ručnog rada – bez kompromisa u kvaliteti.
Studija slučaja za preuzimanje: www.solutions-for-am.com/CaseStudy-HR
Kontakt:
