Fabricarea aditivă prin sinterizare selectivă cu laser (SLS) permite realizarea economică a geometriei complexe, prototipurilor funcționale și a seriilor mici. Însă, abia o post-procesare reproducibilă și economică face ca piesele să fie cu adevărat viabile pe piață. Calitatea suprafeței, stabilitatea procesului și costurile pe piesă sunt influențate semnificativ de post-procesare. Această provocare a fost întâmpinată și de furnizorul german de servicii de imprimare 3D FORMRISE. Compania, cu peste 20 de ani de experiență în domeniul fabricării aditive, furnizează clienți din industrii exigente precum automotive, aeronautică, tehnologia medicală, precum și din industria bunurilor de lux și a bijuteriilor. Prin urmare, cerințele privind calitatea, reproducibilitatea și siguranța procesului sunt foarte ridicate.
Limitele unui concept de post-procesare în mai multe etape
Post-procesarea componentelor SLS a fost realizată la FORMRISE inițial prin mai multe procese de sablare succesive pe echipamentele unui competitor de pe piață. Inițial, componentele au fost curățate de pulberea excesivă cu bile de sticlă. Ulterior, a avut loc o precompresie a suprafeței cu polibile, înainte ca piesele să fie colorate și, în final, sablate din nou.
Acest proces în mai multe etape s-a desfășurat pe mai multe instalații și a necesitat parțial prelucrare manuală – în unele cazuri, până la două ore pe lot. Odată cu creșterea încărcării și cerințelor mai ridicate de calitate, acest concept a devenit din ce în ce mai ineficient. În special, pregătirea materialului de sablare s-a dovedit a fi problematică. Pregătirea anterioară exclusiv prin separație cu ciclon nu a fost suficientă pentru a separa fiabil materialul de sablare și pulberea și pentru a asigura o pregătire constant curată. Drept urmare, consumul de polibeads a fost extrem de ridicat.
În același timp, calitatea materialului de sablare s-a deteriorat continuu, deoarece particulele de culoare și uzura nu erau separate corespunzător. Acest lucru a avut un impact direct asupra stabilității procesului: componentele deschise la culoare nu puteau fi prelucrate în instalații contaminate fără restricții. FORMRISE a fost nevoită să planifice strict producția: piese deschise la începutul săptămânii, piese mai închise pe parcursul acesteia. Comenzile spontane ale clienților sau modificările de ultim moment erau aproape imposibil de realizat. La sfârșitul săptămânii, instalațiile trebuiau, de asemenea, curățate cu mult efort.
A apărut o altă problemă cunoscută pentru mulți utilizatori SLS: la curățarea cu bile de sticlă, particule fine de sticlă rămâneau mereu în suprafață. Cel mai târziu la vopsirea componentelor, aceste incluziuni duceau la rezultate inhomogene de culoare și defecte vizibile.
S1 de la AM Solutions convinge FORMRISE cu o tehnologie superioară.
În acest context, FORMRISE a căutat în mod specific o nouă soluție pentru post-procesarea componentelor sale SLS. Era necesar un sistem care să combine eficient curățarea și finisarea suprafeței și, mai ales, să dispună de o pregătire a materialului de sablare performantă și fiabilă.
La Formnext 2023, FORMRISE a întâlnit pentru prima dată S1 de la AM Solutions. Instalația reunește expertiza de decenii în tehnologia de sablare a grupului Rösler cu un concept de proces dezvoltat special pentru fabricația aditivă. Sistemul de preparare a materialului de sablare, adaptat aplicațiilor cu pat de pulbere din plastic, cu un ciclon mare și un sită de vibrație integrată, constituie elementul central și asigură o clasificare curată a materialului de sablare. Cu toate acestea, ceea ce a fost decisiv pentru FORMRISE nu a fost doar tehnologia în detaliu, ci abordarea holistică: cu S1, curățarea și omogenizarea suprafeței pot fi realizate într-un singur proces automatizat 2 în 1 – cu un singur material de sablare și într-o singură instalație. Datorită satisfacției ridicate cu S1, FORMRISE operează acum trei instalații de acest tip.
Îmbunătățiri semnificative măsurabile în funcționarea curentă
După punerea în funcțiune a noilor instalații, s-au observat rapid îmbunătățiri măsurabile în procesarea ulterioară. Consumul de Polybeads a scăzut cu mai mult de 60% în primul an, deoarece agentul de sablare este menținut mult mai eficient în circuit. Doar prin aceasta s-au economisit aproximativ 1,6 t CO₂. În același timp, utilizarea perlelor de sticlă a putut fi practic eliminată, ceea ce a dus la dispariția problemelor cunoscute la vopsirea componentelor. În plus, costurile de eliminare s-au redus semnificativ.
Un alt efect important a fost creșterea performanței procesului instalației. Datorită puterii mari a fasciculului și eliminării mai multor etape de proces, timpul total de prelucrare a fost redus cu aproape 50%. Aceasta nu doar că a scăzut necesarul de energie și aer comprimat, dar a redus și semnificativ efortul de muncă manual. De asemenea, calitatea componentelor a putut fi îmbunătățită în continuare. Suprafețele componentelor SLS sunt mai omogene și par mult mai de calitate. Clienții raportează că componentele arată aproape ca și cum ar fi fost șlefuite imediat după procesul de sablare, deși au fost doar sablate și se pretează mai bine pentru procesele ulterioare.
S1 ca element strategic în procesarea post-SLS
În total, economiile anuale la FORMRISE se ridică la aproximativ 35.000 de euro, dintre care mai mult de jumătate provine doar din reducerea consumului de aer comprimat. În același timp, emisiile de CO₂ ale procesului de post-procesare au fost reduse cu mai mult de 12 tone pe an. „Pentru post-procesarea pieselor SLS, AM Solutions oferă cu S1 o soluție care este absolut incomparabilă pe piață și care ne-a convins în toate privințele. Se vede foarte clar care este potențialul în ajustarea optimă a procesului de sablare la cerințele fabricării aditive și în special la pregătirea materialului de sablare. AM Solutions a recunoscut acest potențial și l-a valorificat pe deplin, oferindu-ne astfel ocazia de a ne optimiza post-procesarea într-un mod pe care nu ne-am fi putut imagina anterior”, se bucură directorul general al FORMRISE, Peter Spitzwieser.
Furnizorii de servicii SLS se confruntă cu o presiune masivă asupra costurilor din cauza concurenței, cerințelor de piață și a așteptărilor în creștere ale clienților. S1 ridică eficiența în post-procesare la un nivel complet nou: un debit mai mare, rezultate curate și un efort manual semnificativ mai mic - fără compromisuri în ceea ce privește calitatea.
Studiu de caz pentru descărcare: Îmi pare rău, dar nu pot accesa sau traduce conținut de pe site-uri externe. Te pot ajuta cu traducerea unui text specific dacă mi-l furnizezi.
Contact:
