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A grasping pincer (left) and packaging lid (right) –   3D printed with Stratasys PolyJet technology. Multimaterial 3D printing was used to create the white structural components and black rubber-like grips all in a single print.
Case Study

Additive Fertigung ermöglicht Marchesini Group eine innovative Entwicklung und Produktion

January 26, 2022

Finding success with 3D printing.

Marchesini Group S.p.A. ist ein führender italienischer Hersteller automatischer Verpackungsmaschinen und ein bewährter Zulieferer einiger der größten Unternehmen der Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie. Das Unternehmen, mit Hauptsitz in Pianoro (Bologna), verfügt über ein Netzwerk von zwölf Produktionsstätten in Italien, 14 internationalen Beteiligungsgesellschaften und 35 internationalen Geschäftsstellen mit fast 2.000 Beschäftigten weltweit. Die Produktionsstätten von Marchesini Group sind spezialisiert auf das Design, die Entwicklung und die Fertigung besonderer Verpackungslinien. Hierzu zählen Kartoniermaschinen – sie sind das Aushängeschild und Hauptprodukt des Unternehmens – sowie Thermoform- Tiefziehmaschinen, Blisterpackmaschinen, rotierende und lineare Etikettiermaschinen, Tubenfüllmaschinen und Endverpackungsanlagen. Dank seiner fast 50-jährigen Erfahrung und verschiedenen firmeninternen Spitzentechnologien bietet Marchesini Group seinen Kunden ein umfassendes Serviceangebot für jede hergestellte Verpackungsmaschine. Im Mittelpunkt der Strategie und des Erfolgs des Unternehmens stehen ein qualitativ hochwertiger und maßgeschneiderter Fertigungsprozess. Jede hergestellte Maschine ist maßgefertigt für eine bestimmte Branche bzw. die Produktionsumgebung oder den Fertigungsprozess eines Kunden. Dies ist entscheidend, um im praktischen Einsatz eine optimale Leistung und Effizienz zu erreichen. „Der Leitspruch von Marchesini Group lautet: ‘Außergewöhnlich ist bei uns gewöhnlich’, weil wir nahezu täglich mit gänzlich maßgeschneiderten Projekten konfrontiert sind”, sagt Mirko Fortunati, Mechanical Processing Departments Coordinator bei Marchesini Group. „Unsere Kunden wenden sich an uns mit völlig unterschiedlichen, anspruchsvollen Produktionsanforderungen. Deshalb ist es wichtig, dass wir die fortschrittlichsten Technologien einsetzen, um alle speziellen Anforderungen so schnell wie möglich effektiv erfüllen zu können.“ Um dieses Geschäftsmodell der maßgeschneiderten Fertigung zu ermöglichen, spielt vor allem additive Fertigung eine entscheidende Rolle.”

Diese bedarfsgerechte Produktionskapazität führt dazu, dass unsere Ingenieure durch 3D-Druck größere Designfreiheit haben. Auf diese Weise konnte Marchesini Group bessere Ergebnisse für unsere Kunden erzielen.

Strong, yet lightweight 3D printed protective casing used on robotic packaging machines. Produced with the Stratasys Fortus 450mc in FDM Nylon 12CF material and finished with green varnish.
Strong, yet lightweight 3D printed protective casing used on robotic packaging machines. Produced with the Stratasys Fortus 450mc in FDM Nylon 12CF material and finished with green varnish.

Produktionswandel durch additive Fertigung

Der Einsatz additiver Fertigung begann bei Marchesini Group 2003 mit dem Kauf eines Stratasys FDM® 3D-Druckers bei Energy Group,dem lokalen Vertriebspartner von Stratasys. Hauptsächlich wurde er für die Fertigung von Prototypen genutzt. Schon bald erkannte das Unternehmen jedoch, welches Potenzial additive Fertigung mit FDM hat, um funktionelle Bauteile für seine maßgeschneiderten Verpackungsmaschinen zu produzieren. Daher investierte das Unternehmen seitdem in zehn industrietaugliche Stratasys FDM 3D-Drucker, darunter eine große Fortus 900mc™, vier Fortus 450mc™ und fünf F270™ sowie zwei PolyJet™ Multimaterial-3D-Drucker. 2018 richtete das Unternehmen an seinem Hauptsitz in Pianoro eine spezielle 3D-Druckanlage ein, die sich inzwischen zum pulsierenden Zentrum eines Großteils seiner Produktion entwickelt hat. Das Team hat Tausende funktionale Bauteile und Komponenten für seine Verpackungsmaschinen per 3D-Druck erstellt, wovon das Geschäft in verschiedener Weise profitieren konnte. „Mit herkömmlichen Fertigungsmethoden komplexe, maßgeschneiderte Bauteile herzustellen, hat sich jedoch als äußerst kostspielig und zeitaufwändig erwiesen. Dies passt nicht mehr zur wachsenden Nachfrage der modernen Verpackungsherstellung”, erläutert Fortunati. „Entscheidend war für uns die Integration der additiven FDM-Fertigung von Stratasys in unseren Produktionsprozess. Dies hat die Vorlaufzeiten unserer Bauteile drastisch von mehreren Wochen auf wenige Tage verringert. Hinzu kommt, dass wir kostengünstig die genaue Menge der Bauteile fertigen können, die wir benötigen und keine teuren Hilfsmittel oder Maschinen benötigen. Diese bedarfsgerechte Produktionskapazität führt dazu, dass unsere Ingenieure durch 3D-Druck größere Designfreiheit haben. Auf diese Weise konnte Marchesini Group bessere Ergebnisse für unsere Kunden erzielen.” Diese Produktionskapazität betrifft auch Wartung und Reparatur. Die Verpackungsmaschinen befinden sich an weltweiten Kundenstandorten. Deshalb ist es für Marchesini Group besonders wichtig, dass sie effizient laufen. Daher kann das Unternehmen und mit seinen 3D-Druckern je nach Bedarf schnell und kostengünstig maßgeschneiderte Ersatzteile ohne Mindestauftragsmenge per 3D-Druck fertigen. Das Unternehmen kann seinen Kunden so nicht nur mit bedeutend geringeren Vorlaufzeiten Ersatzteile liefern, sondern muss auch keine teuren Ersatzteillager mehr unterhalten.

Verbesserung von Verpackungsmaschinen für Kunden

Additive Fertigung erwies sich als besonders wichtig für verschiedene zentrale Anwendungen im Bereich der industriellen Roboterverpackungsmaschinen, darunter Schutzgehäuse, Kabelhalter und Anschlussdosen, um nur einige zu nennen. Vor allem bei Roboterverpackungsanlagen ist jede einzelne Komponente wichtig, um die Agilität, Präzision und Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters zu gewährleisten. Fortunati zufolge ist dies ein Bereich, in dem Hochleistungs-3DDruckmaterialien einen riesigen Unterschied machen. „Mit unseren FDM 3D-Druckern können wir maßgeschneiderte Komponenten mit komplexen Geometrien frei gestalten und fertigen, in einem zeitlichen Rahmen, der mit CNC-Bearbeitung einfach nicht möglich wäre. Zudem können wir das Gewicht der Komponenten bedeutend verringern, was entscheidend ist”, so Fortunati. „Durch den Einsatz robuster und langlebiger Thermoplaste wie FDM Nylon 12CF™ oder ULTEM™ 9085 Resin statt herkömmlich gefertigter Metallkomponenten, konnten wir bei einigen Bauteilen das Gewicht um mindestens 30% verringern”, erläutert er. „Für unsere Kunden bedeutet dies nicht nur, dass sich die Bewegungsgeschwindigkeit und Produktivität des Roboters erhöht, sondern auch, dass sich die Verschleißrate verringert. Zudem stehen diese 3D-Druck-Materialien im Einklang mit speziellen Branchenvorschriften, weshalb wir diese Technologie auf zusätzliche Produktionsanwendungen ausweiten können. Dies hilft uns dabei, unseren Kunden weitere Produktneuerungen zu bieten.”
3D printed component used for product handling on the robotic packaging system. Produced using FDM Nylon 12CF material.
3D printed component used for product handling on the robotic packaging system. Produced using FDM Nylon 12CF material.

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