3D-Druck in der Industrie

Thermoplast ersetzt Metall

Schokofabrik setzt auf 3D-gedruckte Maschinenteile

Bei The Chocolate Factory, eine Schokoladenfabrik in Rotterdam, mussten  Maschinenteile ausgewechselt werden. Der Dienstleister Visual First setzte anstelle von Metall das karbonfaser verstärkte Thermoplast FDM Nylon 12CF für die Ersatzteile ein und konnte so die Maschinenleerlaufzeit verringern.


Ein Haken von Bedeutung

The Chocolate Factory betreibt eine Reihe von Verpackungsmaschinen, wobei der tägliche Durchsatz des Unternehmens auf dem reibungslosen Betrieb eines einfachen, aber unverzichtbaren, hakenförmigen Metallteils angewiesen ist, das verpackte Riegel auf ein Förderband hebt. Problematisch wird es, wenn das Bauteil den Dienst versagt – was durchaus mit einer solchen Regelmäßigkeit geschieht, dass es dreimal pro Monat ersetzt werden muss. Da jedes Ersatzteil handgefertigt ist, kann bis zu dessen Lieferung mehr als ein Monat vergehen.

Carl van de Rijzen, Geschäftsinhaber von Visual First:

„Dank additiver Fertigung mit Stratasys können wir maßgefertigte Ersatzteile bedarfsgerecht herstellen, die genauso leistungsfähig sind wie Maschinenteile aus Metall. Wir können die Produktionsteile in weniger als einer Woche in 3D drucken und an The Chocolate Factory liefern, was für die Kontinuität der Produktionslinie von entscheidender Bedeutung ist.“


FDM Nylon 12CF ersetzt Metall

Van de Rijzen verwendet das Hochleistungs-Verbundmaterial FDM Nylon 12CF von Stratasys, einen mit 35 % Karbonfasern verstärkten Thermoplast. Das mit dem Stratasys Fortus 450mc 3D-Drucker hergestellte Maschinenersatzteil wird derzeit in der Fabrik verwendet. Laut van de Rijzen ist das Team von The Chocolate Factory beeindruckt von der hohen spezifischen Festigkeit des FDM Nylon 12CF, das die Herstellung von Bauteilen mit herausragender Steifigkeit ermöglicht. So van de Rijzen:

„Dass das 3D-gedruckte Bauteil ein voller Erfolg ist, war sofort klar – es ist unmöglich, das Material zu verbiegen. Das Ersatzteil hielt allen Tests an der Maschine stand und mehrere Produktionsdurchläufe wurden ohne Zwischenfälle abgeschlossen. Die Fabrik erzielt nun einen höheren Produktionsdurchsatz, indem sie das Metall-Maschinenteil durch unsere 3D-gedruckte Version ersetzt hat.“


Kostenreduzierung um 60 %

Zuvor hatte der ständige manuelle Eingriff dazu geführt, dass die Funktionalität des Metallteils litt und die Maschine oft beschädigt wurde. „Das hat sich jetzt deutlich verbessert, denn dank der Fähigkeit, das Design des Maschinenteils mit dem Fortus 450mc zu optimieren, ist es viel leichter als die Metallvariante“, so van de Rijzen weiter. „Die Schokoladenfabrik profitiert auch von erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen: Das Team berichtet von einer Kostenreduzierung um 60 %.“


Weitere Projekte

Nach dem Erfolg des 3D-gedruckten Ersatzteils wendet sich The Chocolate Factory nun an Visual First, um weitere Design-Herausforderungen zu lösen – in erster Linie mit der Entwicklung des Prototyps einer Gussform, um die Akzeptanz von Produkten zu testen. Traditionell wird diese aus Kunststoff hergestellt, was sowohl zeitaufwendig als auch teuer ist. „Mit 3D-gedruckten Gussformen, die auf dem Fortus 450mc hergestellt wurden, kann das Unternehmen seine Produktionsabläufe weiter beschleunigen“, so van de Rijzen.



Wachsende Nachfrage

Nadav Sella, Leiter der Business Unit Emerging Solutions bei Stratasys:

„Wir beobachten eine wachsende Nachfrage nach 3D-gedruckten Produktionsteilen und Ersatzteilen für Industriemaschinen, insbesondere für Verpackungsmaschinen. Diese Maschinen erfordern aufgrund der großen Produktvielfalt ein hohes Maß an Individualisierung. In vielen Fällen kann der Einsatz der additiven Fertigung nicht nur Zeit und Kosten bei der Herstellung solcher Maschinen sparen, sondern sie auch effizienter machen, indem das Gewicht reduziert, das Design vereinfacht und die Funktionalität erhöht werden.“

Quellen: Stratasys, Visual First, Schokoladenfabrik


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