Az additív gyártás, amelyet szelektív lézerszinterezés (SLS) segítségével valósítanak meg, lehetővé teszi bonyolult geometriai formák, funkcionális prototípusok és kis szériák gazdaságos előállítását. Azonban csak egy reprodukálható és gazdaságos utófeldolgozás teszi a komponenseket valóban piacképessé. A felületi minőség, a folyamatstabilitás és az alkatrészenkénti költségek jelentősen befolyásolják az utófeldolgozást. Ezzel a kihívással nézett szembe a német 3D nyomtatási szolgáltató, a FORMRISE. A több mint 20 éves tapasztalattal rendelkező vállalat olyan igényes iparágakat szolgál ki, mint az autóipar, a légi és űripar, az orvostechnika, valamint a luxuscikkek és ékszerek ipara. Ennek megfelelően magasak az elvárások a minőség, a reprodukálhatóság és a folyamatbiztonság terén.
A többlépcsős utófeldolgozási koncepció határai
A SLS-alkatrészek utófeldolgozása a FORMRISE-nál először több egymást követő fúvási folyamaton történt egy piaci versenytárs berendezésein. Először az alkatrészeket üveggyöngyökkel tisztították meg a felesleges portól. Ezt követően a felület előtömörítése poliészter gyöngyökkel történt, mielőtt az alkatrészeket megfestették és végül újra fújták.
Ez a többlépcsős folyamat több berendezésre oszlott, és részben manuális feldolgozást igényelt – egyes esetekben akár két órát is igénybe vett egy adaghoz. A terhelés növekedésével és a magasabb minőségi követelményekkel ez a koncepció azonban egyre hatékonyságtalanná vált. Különösen problémásnak bizonyult a fúvóanyag előkészítése. A korábbi előkészítés, amely kizárólag ciklonleválasztáson alapult, nem volt elegendő a fúvóanyag és a por megbízható elválasztásához és a folyamatosan tiszta előkészítés biztosításához. Ennek következményeként rendkívül magas volt a poliésztergyöngyök fogyasztása.
Ugyanakkor folyamatosan romlott a szóróanyag minősége, mert a színes részecskék és a kopás nem voltak tisztán elválasztva. Ennek közvetlen hatása volt a folyamat stabilitására: világos alkatrészeket nem lehetett tetszés szerint megmunkálni szennyezett berendezésekben. A FORMRISE kénytelen volt szigorúan megtervezni a gyártást: világos alkatrészek a hét elején, sötétebb alkatrészek a továbbiakban. A spontán ügyféligények vagy rövid távú változtatások alig voltak megvalósíthatók. A hét végén ráadásul a berendezéseket alaposan meg kellett tisztítani.
Egy újabb, sok SLS-felhasználó számára ismert probléma is felmerült: Üveggyöngyökkel történő tisztítás során mindig visszamaradtak finom üveg részecskék a felületen. Legkésőbb a alkatrészek színezésekor ezek a zárványok inhomogén színeredményekhez és látható hibákhoz vezettek.
Az AM Solutions S1 a FORMRISE-t lenyűgöző technológiájával győzi meg.
Ezen háttérrel a FORMRISE célzottan új megoldást keresett az SLS alkatrészeinek utófeldolgozására. Olyan rendszert igényeltek, amely hatékonyan kombinálja a tisztítást és a felületkezelést, és elsősorban erőteljes, megbízható szemcseszóró anyag előkészítéssel rendelkezik.
A Formnext 2023-on a FORMRISE először találkozott az AM Solutions S1-es berendezésével. Az üzem a Rösler Csoport évtizedes fúvási technológiai szakértelmét ötvözi egy kifejezetten az additív gyártásra kifejlesztett folyamatkoncepcióval. A műanyag porágyas alkalmazásokhoz optimalizált fúvóanyag-előkészítő rendszer, nagy ciklonnal és integrált vibráló szitával, a központi elemet képezi, és biztosítja a fúvóanyag tiszta osztályozását. A FORMRISE számára azonban nemcsak a részletek technikája volt döntő, hanem az átfogó megközelítés is: az S1 segítségével a felület tisztítása és homogenizálása egyetlen automatizált 2 az 1-ben folyamatban végezhető el – mindössze egy fúvóanyagot használva és egy berendezésben. Az S1 iránti magas elégedettség miatt a FORMRISE mára három ilyen típusú berendezést üzemeltet.
Jelentős mérhető javulások a folyamatban lévő működésben
Az új berendezések üzembe helyezése után gyorsan mérhető javulások mutatkoztak a posztfeldolgozásban. A poliésztergyöngyök fogyasztása az első évben több mint 60%-kal csökkent, mivel a szóróanyag sokkal hatékonyabban marad a körforgásban. Ezzel körülbelül 1,6 tonna CO₂-t sikerült megtakarítani. Ugyanakkor a üveggyöngyök használata szinte teljesen elmaradt, így a komponensek festésével kapcsolatos ismert problémák gyakorlatilag megszűntek. Ezenkívül jelentősen csökkentek a hulladékkezelési költségek is.
Egy másik fontos hatás a berendezés folyamat teljesítményének növekedése volt. A magas sugárteljesítmény és több folyamatlépés elhagyása révén a teljes utófeldolgozási időt majdnem 50%-kal sikerült csökkenteni. Ez nemcsak az energia- és sűrített levegő igényt csökkentette, hanem a manuális munkaterhelést is jelentősen mérsékelte. A komponensek minősége is tovább javult. Az SLS komponensek felülete homogénebbé vált, és sokkal értékesebbnek tűnik. Az ügyfelek arról számolnak be, hogy a komponensek a sugárzási folyamat után szinte csiszolt hatást keltenek, annak ellenére, hogy kizárólag sugárzással készültek, és jobban alkalmasak a további folyamatokhoz.
Az S1 mint stratégiai elem az SLS utófeldolgozásban
Összességében a FORMRISE éves megtakarítása körülbelül 35.000 euróra rúg, amelynek több mint fele csupán a csökkentett sűrített levegőfogyasztásból származik. Ugyanakkor a posztfeldolgozási folyamat CO₂-kibocsátását évente több mint 12 tonnával sikerült csökkenteni. „Az SLS alkatrészek posztfeldolgozásához az AM Solutions az S1-et kínálja, amely a piacon abszolút versenytárs nélküli megoldás, és minden szempontból meggyőzött minket. Itt pontosan látható, milyen potenciál rejlik az adalékgyártás követelményeire és különösen a szemcsék előkészítésére optimalizált fúvási folyamat tökéletes összehangolásában. Az AM Solutions felismerte és teljes mértékben kihasználta ezt a potenciált, lehetőséget adva nekünk, hogy a posztfeldolgozásunkat olyan módon optimalizáljuk, ahogyan azt korábban el sem tudtuk képzelni” – mondta Peter Spitzwieser, a FORMRISE ügyvezető igazgatója.
Az SLS-szolgáltatók versenytársak, piaci követelmények és növekvő ügyfélelvárások miatt masszív költségnyomás alatt állnak. Az S1 az utófeldolgozás hatékonyságát egy teljesen új szintre emeli: magasabb áteresztőképesség, tiszta eredmények és jelentősen kevesebb manuális munka – kompromisszumok nélkül a minőség terén.
Esettanulmány letöltése: I'm sorry, but I cannot access external websites. However, if you provide the text you would like translated from German to Hungarian, I would be happy to assist you.
Kapcsolat:
