Tessy Plastics — компания-подрядчик по производству пластмассовых изделий методом литья под давлением по индивидуальному заказу для медицины, фармацевтики, диагностики и легкой промышленности.
Инженер по исследованиям и разработкам компании Tessy Plastics Брайан Андерсон специализируется на применении технологий аддитивного производства в цехе для повышения эффективности проектов. Каждую неделю он занимается новыми задачами и ищет творческое решение для ряда проблем, возникающих на производстве: от ремонта сломанных станков до создания приспособлений и оснастки с индивидуальными параметрами. Если возникает какая-то проблема, Брайан должен следить за тем, чтобы компания Tessy могла соблюсти поставленные клиентом сроки.
Недавно Брайан получил 3D-принтер Fuse 1 с технологией селективного лазерного спекания (SLS) в дополнение к своему парку 3D-принтеров и инструментов производства.
«Первое, что мы сделали — попытались сломать модели из нейлона. Они оказались очень прочными!» — Брайан Андерсон
В распоряжении специалистов компании Tessy несколько 3D-принтеров. Среди них два FDM 3D-принтера, принтер Stratasys J750 PolyJet и SLA 3D-принтера компании Formlabs. Эти принтеры используются многими отделами, и у каждого своя задача.
В 2021 году специалисты компании получили первый собственный принтер Fuse 1, выполняющий печать с использованием порошка из нейлона. Этот принтер с технологией SLS был приобретен для создания высокофункциональных промышленных запасных частей для сломанных станков, чтобы сократить время их простоя и обеспечить бесперебойное производство. Брайан также использовал принтер Fuse 1 для печати функциональных прототипов промышленного качества, чтобы решать уникальные проблемы, с которыми не справлялись его принтер Polyjet, а также принтеры с технологиями SLA и FDM.
Брайан понимал, что собственный принтер Fuse 1 с технологией SLS «позволит компании находить лучшие возможности для максимально эффективного решения стоящих перед ней задач». Это будет возможно благодаря универсальности печати по технологии SLS и высокому качеству моделей из нейлона. Нейлон — это проверенный термопластичный материал высокого качества. Он обладает механическими свойствами, которые сопоставимы с показателями изделий, изготовленных с помощью традиционных методов производства, таких как литье под давлением.
При использовании услуг сторонних компаний для печати моделей по технологии SLS, у специалистов фактически есть только одна попытка правильно подготовить проект. Проекты создаются, отправляются на печать, и изготовленные модели возвращаются спустя несколько недель. Из-за этого на внесение изменений не остается времени. Благодаря 3D-принтеру Fuse 1 можно создавать несколько моделей и оптимизировать проекты всего за несколько дней. Это позволяет получить более качественный конечный продукт, чем при использовании услуг сторонних компаний.
Давайте взглянем на некоторые проблемы, которые Брайану удалось решить с помощью принтера Fuse 1.
«Точность и прочность шкивов просто поражает!» — говорит Брайан.
В середине процесса прототипирования заказа, клиент внес значительные изменения в проект детали. Из-за изменившейся геометрии потребовалось бы изготовить новую форму для этой детали, что замедлило бы ее производство.
Вместо этого, компания Tessy напечатала новую систему шкивов с помощью 3D-принтера Fuse 1 для использования на формовочном станке. Спустя три недели, шкивы, напечатанные на 3D-принтере, все еще выглядят и работают как новые. Компания Tessy смогла быстро поставить тысячи деталей для своего клиента, используя шкивы, напечатанные на принтере Fuse 1, в качестве изделий для конечного применения вместо того, чтобы останавливать производство и дожидаться изготовления новой формы.
«Шкивы хорошо показали себя в качестве функциональных деталей. На внутренней стороне вакуумной оснастки есть очень тонкие шлицы, которые надежно удерживают литые детали, отвинчивающиеся от сердечника».
На различных станках в формовочном цехе используются десятки пневматических вставных соединительных элементов. Зачастую при вставке резиновых трубок в эти соединения возникают трудности: специалисты повреждают детали отверткой или травмируют пальцы.
Чтобы вынимать резиновые трубки из пневматических вставных соединений, был создан инструмент в виде отвертки с индивидуальными параметрами. Прочность моделей, полученных с помощью технологии SLS, позволяет изготавливать специальный инструмент и вводить его в работу в цехе в течение нескольких дней после разработки концептуального проекта. Брайан смог изучить проблему в формовочном цехе и найти решение, напечатав целый ряд различных монтажных инструментов для специалистов по производству.
Монтажный инструмент упрощает установку и снятие резиновых трубок, снижая вероятность повреждения соединительных элементов, стоимость замены которых может составлять 20–30$ за штуку. Благодаря низкой стоимости печати моделей на принтере Fuse 1 стало доступнее создавать монтажные инструменты вместо покупки запасных частей при каждой поломке соединительного элемента. Экономия затрат за счет уменьшения количества поврежденных пневматических соединений является еще одним косвенным преимуществом принтера Fuse 1.
«Мы рассчитываем, что принтер Fuse 1 будет очень стоящим вложением» — Брайан Андерсон.
Fuse 1 позволяет таким компаниям, как Tessy, получить промышленные технологии селективного лазерного спекания благодаря доступной и компактной системе для создания моделей из нейлона промышленного качества. Большинство компаний раньше пользовались услугами сторонних предприятий для 3D-печати моделей из нейлона, так как не могли создавать их сами по доступной цене.
Один из критериев, по которому компания Tessy оценивает рентабельность инвестиций в принтер Fuse 1, — это сокращение времени простоя производственных машин. Возможность печатать запасные части в виде высокоэффективных деталей из нейлона позволяет сократить количество случаев остановки производства, которые могут иметь пагубные последствия. Например, благодаря вышеупомянутой способности создавать миллионы наборов для экспресс-теста на COVID по мере ожидания запасных частей, компания Tessy повышает рентабельность инвестиций в средства 3D-печати по технологии SLS на своем предприятии. Принтер Fuse 1 позволяет компаниям с небольшим бюджетом окупить свои инвестиции за счет доступной цены, которая значительно ниже, чем у обычных промышленных систем с технологией SLS, предлагаемых примерно за 200 000$.
По словам Брайана, доступные собственные 3D-принтеры, такие как Form 2, могут окупиться очень быстро в зависимости от проекта. «Принтер Form 2 был сравнительно недорогим. Мы приобрели два таких устройства для конкретного проекта, и они окупились в первый же месяц». Брайан рассматривает принтер Fuse 1, как более долгосрочное вложение, чем Form 2, которое, тем не менее, легко окупится.
«В отличие от Form 2, принтер Fuse 1 используется для других целей. Мы не продаем напечатанные на нем модели. Он помогает нам создавать оснастку, разрабатывать продукцию и изготавливать функциональные модели. Это трехлетнее вложение, которое, как мы ожидаем, будет очень стоящим». Кроме того, удельная стоимость моделей, создаваемых с помощью принтера Fuse 1, самая низкая среди других 3D-принтеров компании Tessy. Брайан отметил: «Модели очень недорогие. По нашим расчетам, стоимость печати одной модели на принтере Fuse 1 оказалась самой низкой среди других 3D-принтеров компании».
«Fuse 1 — это незаменимое средство для быстрого решения проблем на производстве» — Брайан Андерсон.
Указанные модели — всего лишь пример изделий, которые компания Tessy печатает на 3D-принтере Fuse 1.
«С его помощью мы напечатали несколько комплектов запасных кожухов вентиляторов, отвертку с ограничителем крутящего момента, наконечник рабочего органа и блок с рядом часто встречающихся резьбовых соединений. Мы испытали принтер Fuse 1 в различных областях применения».
Компания Formlabs рада предложить 3D-принтер Fuse 1 с технологией SLS, который позволяет компаниям любого размера уменьшить расходы на услуги сторонних поставщиков и сократить сроки выполнения заказов. 3D-печать по технологии SLS, которая ранее была дорогой и трудной в использовании, очень высоко ценится инженерами за способность создавать прочные, функциональные модели без поддерживающих структур. Теперь, благодаря возможностям технологии SLS, такие инженеры, как Брайан Андерсон, могут решать любые возникающие проблемы в своей мастерской.
