A fröccsöntés forradalma: optimalizált megoldás a világ leggyorsabb műgyantás 3D nyomtatójától

A méltán híres PepsiCo márka megtalálta a legjobb alternatívát a drága, időigényes hagyományos fém fröccsöntő- szerszámgyártásra. A PepsiCo termékeit naponta több mint egymilliárd alkalommal fogyasztják világszerte több mint 200 országban. A PepsiCo 2021-ben több mint 79 milliárd dollár nettó bevételt generált, amit az italok és élelmiszerek portfóliója hajtott, beleértve a Lay’s, Doritos, Cheetos, Gatorade, Pepsi-Cola, Mountain Dew, Quaker és SodaStream márkákat. A PepsiCo termékportfóliója számos élvezetes ételt és italt foglal magában, többek között számos ikonikus márkát, amelyek évente több mint 1 milliárd dollár becsült kiskereskedelmi forgalmat generálnak évente.

A kihívás

A piacra jutás sebessége még soha nem volt ennyire fontos a fogyasztói áruk szektorában, mivel a márkák tulajdonosai új palack- és csomagolástervek kifejlesztésére törekednek, hogy megfeleljenek az állandóan változó fogyasztói igényeknek. Azonban a hagyományos fém szerszámok készítése a palackok fúvásformázásához drága és időigényes feladat. Miután létrejött a csomagolástervezés CAD modellje, akár négy hét is eltelhet, mire egy fém szerszámot legyártanak, és további két hét, míg egy próbaegység elkészül a tényleges fúvásformázáshoz. Emellett egyetlen fém szerszámkészlet előállítása akár 10 000 dollárba is kerülhet a bonyolultságától függően, Max Rodriguez szerint, aki a PepsiCo Valhalla kutatóközpontjának Globális Csomagoláskutatás és Fejlesztés, Haladó Mérnöki és Tervezési részlegének vezetője.

Ez sokakat arra ösztönzött, hogy próbálkozzanak a 3D nyomtatással, hogy lerövidítsék ezt a folyamatot, de a korábbi gyors szerszámkészítési megközelítéseknek is megvoltak a maguk hiányosságai. Két-három napba telt egyetlen fúvásformázó szerszám 3D nyomtatása Digital ABS-ből (mely egy drága anyag) egy 250 000 dolláros PolyJet 3D nyomtatógépen. Ennek ellenére a kapott szerszám nem volt tartós és csak körülbelül 100 palack előállítására volt képes, mielőtt az öntőforma elkezdett volna meghibásodni. Ez ösztönözte arra Rodriguez-t és csapatát, hogy egy hibrid megközelítést kutassanak fel, amely a hagyományos fém öntőforma részeit 3D nyomtatott betétekkel kombinálja.

A műgyantás 3D nyomtatásának köszönhetően olyan tervezési szabadságot kapunk, mint eddig még soha. Ha ezt pedig ötvözzük a leggyorsabb ipari berendezéssel, termelékenységünk biztosan egyedülálló lesz a piacon.

Gyors szerszámgyártásra tervezve – xMOLD műgyanta

A szabadalmaztatott Szabadformás Fröccsöntési (FIM) folyamat ultragyors Nexa3D nyomtatókat és xMOLD gyantát használ fröccsöntő szerszámbetétek nyomtatására, amelyek kompatibilisek több ezer kereskedelmi fröccsöntő anyaggal, beleértve az adalékot, és a nagy teljesítményű alapanyagokat is. Az iteráció és validálás képessége órákon belül az eddig ismert hetekkel szemben felbecsülhetetlen értékű bármely termékfejlesztési folyamatban.

Szerszámkészítés oldható 3D nyomtatással

A FIM folyamat oldható szerszámokat állít elő, így lehetővé téve az igazi tervezési szabadságot és kiküszöbölve a hagyományos szerszámkészítési folyamattal általában társított időigényes tervezési szükségességét. Gyorsan tervezhet és nyomtathat szerszámokat rendkívül bonyolult alkatrészekhez, fröccsöntheti a végleges alapanyagot, majd ezek után a szerszám oldószerébe kerülve feloldódik, maga mögött hagyva az alatta lévő bonyolult formát.

A XiP Pro egy műgyanta (resin) alapú ipari 3D nyomtató, ami a legmagasabb nyomtatási sebességgel rendelkezik, miközben az üzemeltetési költségeket a minimumon tartja. A kategóriájában kiemelkedő tulajdonságokkal bíró modell a szuper gyorsaság mellett a legnagyobb építési térfogattal rendelkezik. Nyílt alapanyag rendszerének köszönhetően az egyik legjobb választás azoknak, akiknek gyors, pontos, egyedi és skálázható 3D gyártási megoldásra van szükségük.

LSPc technológia – a gyorsaság felelőse

A Kaliforniában található, Ventura központú Nexa3D meghatározó szerepet kapott a 3D nyomtatók világában: kínálatuk a hagyományos asztali 3D nyomtatók mellett az ipari gépeket is magába foglalja. A cég profilja, hogy az innovációnak köszönhetően újraértelmezzék a hagyományos 3D nyomtatás mennyiségi korlátait. Erre tökéletes példa és megoldás a XiP Pro.

A Nexa3D legújabb 3D nyomtatási rendszere a szabadalmaztatott LSPc, azaz a Lubricant Sublayer Photocuring technológiájára épül. Ennek az innovatív eljárásnak köszönhetően, ami egy tapadásmentes bevonatú membránt használ egy nagy teljesítményű UV projektorral, a nyomtatási sebesség akár 6.5-szer gyorsabb lehet, mint a hagyományos SLA nyomtatóknál, lehetővé téve az ultra gyors, pontos és skálázható gyártást.

A XiP Pro 19,5 literes nyomtatótérrel rendelkezik, így képes a nagyméretű alkatrészeket egy darabban előállítani.

Emellett szeletelő szoftverében lehetőség nyílik kisebb alkatrészeinket egymás fölé is helyezni egy könnyen eltávolítható réteg segítségével, így kihasználva a teljes építési térfogatot s növelve a hatékonyságunkat.

De mit is jelent a gyorsaság, számokban?

A modell napi termelőképessége meghaladhatja négy másik gyantás ipari 3D nyomtató teljesítményét.

A gyártás során rendszeresen visszatérő probléma az, hogy a gyártási sebesség növelése a minőség kárára megy. Ez az egyik olyan pont, amire tökéletes megoldást hozott a Nexa3D, hiszen az XiP Pro óránkénti nyomtatási sebessége elérheti akár a 24 cm/órát is, ami a nagy nyomtatótérrel kombinálva akár hússzoros termelékenységi növekedést jelenthet.

De képes-e a 3D nyomtatási termelés gazdaságosságának jelentős átalakítására, miközben a minőség is fő fókuszban marad? A válasz egyértelműen igen – az XiP Pro a gyártás során a precizitást, a stabilitást és a kiemelkedő felületi minőséget is garantálja.

Nyílt alapanyagrendszer

Ha a hihetetlen sebesség nem lenne elég, az XiP Pro a nyílt alapanyag rendszerének köszönhetően végtelen gyártási lehetőséget kínál. Modern 7K felbontású LCD képernyője és a beépített technológia pedig tovább fokozza az élményt, hiszen tűpontos gyártást biztosít.

Legyen szó gyors modellkészítésről tiszta gyantákkal, funkcionális prototípusról mérnöki anyagokkal, vagy végfelhasználásra szánt alkatrészek és 3D nyomtatott formák előállításáról hőálló gyantákkal, mint az xPEEK, xCERAMIC vagy xMOLD, az XiP Pro piacvezető rugalmasságot kínál az alapanyagok terén is – így nem csak a kreatív gyártást, de a költségcsökkentést is támogatja.

Szerviz és karbantartás

A modellt a megfizethető kategóriába sorolhatjuk, de nem csak az ára miatt. Hasonlóan a LOOP Pro X 3D nyomtatókhoz, az XiP Pro is ipari minőségű alkatrészekből és moduláris komponensekből épül fel. Ennek köszönhetően könnyen szervizelhető és egyszerűen frissíthető, így hosszú távú megbízhatóságot biztosít anélkül, hogy rendszeres külsős szervizelésre lenne szükség. Ez óriási előnyt jelent, hiszen a gyártás skálázása során nem okoz fennakadást egy esetleges hosszabb leállási idő a szervizelés miatt.

Kinek jó választás?

A tervezők, mérnökök és gyártók számára is ideális választás, ha gyors, pontos és skálázható minta készítésre és gyártási megoldásokra vágynak. A NexaX nyomtatószoftver használata gyártói anyagokkal kifejezetten felhasználóbarát, de az otthonosan mozgó mérnököknek is kedvez: szabad kezet ad a legapróbb beállításokhoz is, így bármilyen alapanyagot profilozni lehet benne. Az XiP Pro ipari 3D nyomtató lenyűgöző sebességet, kiemelkedő gyártási lehetőségeket és kivételes termelékenységet kínál – kedvező áron, óriási befektetés nélkül.

További részletekért és más hasznos, additív ipari tanácsokért, keresse a Gordiusz Additive szakembereit, akik készségesen állnak rendelkezésére.

ga3d.hu