Серийное производство оборудования для флоу-паков с использованием SLS 3D-печати

Как скажет любой специалист в упаковочной отрасли, иногда действительно важно то, что снаружи. TLM — итальянская производственная компания, которая проектирует и производит флоу-пак машины — крупное оборудование, которое упаковывает такие товары, как шоколадные батончики, булочки или косметику, в обёртку для сохранности и удобства обращения.

Для каждого производителя потребительских товаров упаковка является неотъемлемой частью сборочного процесса, и её качество может как улучшить, так и испортить впечатление потребителя. Чтобы оставаться на вершине мировой упаковочной индустрии, TLM воспользовалась итальянской программой стимулирования «Индустрия 4.0» и приобрела 3D-принтер для селективного лазерного спекания (SLS) серии Fuse.

«TLM решила внедрить серию Fuse немедленно, потому что она соответствовала нашим техническим потребностям, прежде всего, благодаря простоте использования, а во-вторых, из-за типа материала, который идеально подходил для наших нужд… Кроме того, она позволила нам снизить затраты, печатая запасные части для металлических и алюминиевых компонентов».
Давиде Камолетто, инженер-конструктор TLM

Прецизионная обработка для удовлетворения потребностей в кастомизации

Аксессуар для забора воздуха с интегрированной опорой и лазерной гравировкой, напечатанный на SLS 3D-принтере серии Fuse из порошка Nylon 12.

Аксессуар для забора воздуха с интегрированной опорой, используемый для уменьшения воздуха внутри упаковок и их более плотного облегания продукта, напечатанный на серии Fuse из порошка Nylon 12.

Клиенты TLM варьируются от небольших местных кондитерских до глобальных производителей косметики. Даже когда два клиента производят похожий продукт, их упаковка должна отличать их, и им понадобится по-разному сконфигурированная машина от TLM.

Более 45 лет TLM отвечает на спрос на кастомизацию, максимально перенося проектирование и изготовление флоу-пак машин внутрь компании. «Наличие собственного механического цеха позволяет нам уделять внимание каждой детали машины — от дизайна до конечного результата и потока. Для такой небольшой компании у нас более продвинутые технологии внутри, чем у наших конкурентов», — говорит Камолетто.

Машины TLM должны быть простыми в использовании и доступными как для небольших ремесленных производителей, так и для тех, кто способен на крупносерийное производство, выпуская тысячи продуктов в день. «Наши клиенты, производители, покупают флоу-пак машины, потому что хотят, чтобы их продукт был улучшен и был высшего качества, и упаковка очень важна», — объяснил Камолетто. Исторически TLM производила эти кастомизированные компоненты путем механической обработки металла, заказывала литьевые пластиковые детали на стороне и собирала как можно больше собственными силами. Однако во время пандемии COVID-19 большая часть их обычной цепочки поставок была полностью нарушена, и TLM пришлось срочно искать новое решение.

Выбор между HP и Formlabs Fuse

Доступность, простота использования и экономичность стали основными факторами, побудившими TLM выбрать серию Fuse вместо подержанной крупноформатной машины HP.

Когда итальянское правительство ввело стимулы «Индустрии 4.0», отчасти чтобы помочь стимулировать экономику после остановок в период пандемии, TLM начала оценивать целесообразность внедрения промышленного решения 3D-печати внутри компании.

Хотя стимулы включали налоговые льготы и финансирование НИОКР, даже с ними стоимость рассматриваемой подержанной машины HP была слишком высока. «За стоимость HP мы могли бы купить два новых рабочих центра», — пояснил Камолетто. Встреча с партнёром Formlabs, компанией 3DZ, убедила их, что экосистема серии Fuse может производить необходимые промышленные, серийные детали без высокой стоимости других систем. «Серия Fise идеально подходит для нас, потому что это были относительно небольшие инвестиции. С поощрениями 4.0 это стало очень привлекательным решением. Мы наконец-то смогли найти экономически эффективное решение».

Серийное производство и замена деталей с помощью SLS

Эти детали, напечатанные на SLS 3D-принтере серии Fuse, поддерживают эту систему натяжных ремней и были напечатаны по гораздо более низкой цене, чем потребовалось бы для повторной покупки оригинальных деталей OEM.

Эта нестандартная скоба, напечатанная на SLS 3D-принтере, поддерживает этот датчик — один из многих способов, с помощью которых 3D-печать обеспечивает более высокий уровень кастомизации.

Спустя три года использования серии Fuse TLM напечатала тысячи серийных деталей для флоу-пак машин, отправленных клиентам по всему миру, часто печатая четыре или пять дней в неделю с более чем 40 деталями в каждой сборке. «Мы печатаем всё подряд: от опор и корпусов до объектов с внутренними механизмами», — говорит Камолетто.

Самоподдерживающийся порошковый слой технологии SLS позволяет упростить некоторые конструкции, которые в противном случае были бы отлиты или обработаны в виде нескольких деталей и затем собраны. Команда TLM смогла перепроектировать некоторые компоненты для упрощения, объясняет Камолетто. «Например, простой реле, который ранее состоял из двух или трёх частей — из листового металла, фрезерованного алюминиевого блока — мы объединили всё в один код и создали уникальное реле».

Для внутренних компонентов команда TLM просто использует Fuse Sift для распаковки и очистки деталей от порошка, а затем проводит их через быстрый цикл пескоструйной обработки. Для других, более заметных деталей, они разработали процесс окрашивания с использованием чёрного пигмента, который оставляет гладкую поверхность качества готового изделия. На других деталях они добавляют нестандартную текстуру с помощью Texture Engine в PreForm, чтобы увеличить сцепление ручной детали.

Окрашивание деталей SLS чёрным пигментом помогает TLM производить серийные детали, которые эстетически приятны и хорошо вписываются в интерьер любого цеха.

Более крупные детали, подобные этой, могли бы отвлекать от внешнего вида машины, но окрашивание помогает им слиться с промышленной эстетикой.

Что касается других деталей, как для собственного оборудования, так и для машин, купленных их клиентами, TLM теперь может больше контролировать свою цепочку поставок для замен. «Мы закупали некоторые компоненты у производителя и поняли, что покупать их как стандартные изделия из каталогов промышленных компонентов больше не экономически целесообразно, но обнаружили, что можем легко печатать их сами», — говорит Камолетто.

Простой рабочий процесс для почти постоянной готовности

Даже более толстые детали, такие как этот компонент, надёжно печатаются на серии Fuse и выдерживают тысячи повторяющихся циклов износа.

Добавление винтов и болтов к деталям, напечатанным на серии Fuse, упрощает их сборку (и взаимозаменяемую установку/снятие) на существующем оборудовании.

Простота использования серии Fuse стала важной частью наращивания объёмов для TLM. Хотя иногда команда машинистов запускает свои собственные сборки, чаще всего любой оператор может начать сборку с деталями от нескольких дизайнеров. Их типичный рабочий процесс включает сбор деталей в течение дня и запуск машины на ночь, а на следующий день — очистку от порошка, пескоструйную обработку и окрашивание деталей.

Для деталей, не являющихся неотъемлемой частью работы машины, но на изготовление оснастки для которых ушли бы недели или месяцы, как, например, эта крышка электрораспределительной коробки, SLS предоставляет простой внутрипроизводственный вариант.

Другие детали, такие как этот компонент, малы и просто устроены, но выполняют важную функцию, обеспечивая плавное прохождение упаковки через флоу-пак машину.

Быстрая поставка деталей позволила TLM быстрее предоставлять индивидуальные решения своему разнообразному кругу клиентов, а также работать над новыми, инновационными решениями для упаковочной отрасли в целом. Камолетто говорит: «Как компания, мы не можем стоять на месте; мы постоянно разрабатываем новые системы, новые подходы к нашим машинам для будущего. Недавно мы представили две новые машины, новое требование, которое станет будущим упаковки: переход от пластиковой упаковки к упаковке в бумажную плёнку». Благодаря возможности нескольким дизайнерам печатать детали за ночь, новые итерации можно тестировать ежедневно, и TLM уверена, что их идеи станут частью более устойчивого будущего упаковочной промышленности.

Чтобы узнать больше о серии Fuse, свяжитесь с нашей командой.

О нашей компании

TITAN 3D - поставщик и системный интегратор оборудования для 3D-печати, 3D-сканирования и автоматизированного контроля в промышленности, машиностроении, медицине.

Готовы ответить на все Ваши вопросы, проконсультировать по оборудованию, и подобрать лучшее оборудование для решения Ваших задач.

Каталог 3D-принтеров мировых производителей - проработку технологии, подбор оборудования, внедрение, пусконаладку и обучение берем на себя!

+7 (952) 243-77-75 I 01@titan-3d.ru I www.titan-3d.ru