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Mawe presstec’s F170 3D printer allows customization and adaptation in the production of fixtures.
Case Study

Stratasys F170 ersetzt die Herstellung von Metallwerkzeugen bei der mawe presstec GmbH.

September 14, 2019
mawe presstec GmbH aus Hatzenbühl (Deutschland) fertigt seit 30 Jahren Werkzeuge, Bauteile und Produkte aus Metallblech und bietet kundenspezifi sche Lösungen für wichtige Sektoren wie die Luftfahrt-, Automobil-, Medizin-, Maschinenbau- und Baubranche, um nur einige zu nennen. Der Maschinenpark des Unternehmens fertigt mit Pressen, Laserschweißund Laserschmelzanlagen Presswerkzeuge und Vorrichtungen für unterschiedliche Maschinen und Prozesse, die unverzichtbar sind für die Bereitstellung qualitativ hochwertiger und oftmals ebenfalls maßgeschneiderter Produkte.

Die additive Fertigung unserer Werkzeuge und Vorrichtungen mit der F170TM von Stratasys reduzierte die Dauer der Bauteilfertigung und optimierte die gesamten Entwicklungsprozesse unserer Fertigung.

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Produktion im Wandel

Diese Werkzeuge und Vorrichtungen werden normalerweise aus unterschiedlichen Metallen wie gefrästem Aluminium gefertigt. mawe presstec war sich immer bewusst, dass ihre Fertigung, Neubestellung und Auswechslung zeitaufwändig und teuer ist. Daher suchte das Unternehmen nach einer alternativen Fertigungstechnologie.

 

Geschäftsführer Marco Werling wusste die Vorteile der additiven Fertigung zunehmend zu schätzen. Er setzte sich dafür ein, in den industrietauglichen 3D-Drucker F170TM von Stratasys zu investieren, um kundenspezifische Vorrichtungen und Werkzeuge für die Fertigung im eigenen Betrieb herzustellen.

 

Die Ergebnisse haben zu einem Wandel geführt, erläutert Werling. mawe presstec konnte die Entwicklungszyklen und -prozesse mithilfe von Stratasys durch die additive Fertigung von Vorrichtungen und Werkzeugen aus Thermoplasten für Fertigungsmaschinen deutlich verkürzen.

 

„Die additive Fertigung unserer Werkzeuge und Vorrichtungen mit der F170 von Stratasys reduzierte die Dauer der Bauteilfertigung und optimierte die gesamten Entwicklungsprozesse unserer Fertigung”, sagt er. „Die Herstellung von Vorrichtungen aus modernen Thermoplasten sorgt für enorme Zeiteinsparungen - bei bestimmten Bauteilen bis zu 50%. Zugleich erhöht es die Flexibilität und individuelle Anpassungen können besser vorgenommen werden. Die F170 kann rund um die Uhr eingesetzt werden – dies verbessert die Produktivität und man kann ohne Unterbrechung drucken.”

 

mawe presstec benötigt oft maßgeschneiderte Vorrichtungen um bestimmte Geometrien und Designs bei vielen Projekten mit Metallblech zu erhalten. Diese Vorrichtungen müssen mitunter auch aktualisiert werden, um den speziellen Anforderungen der unterschiedlichen Aufträge zu genügen. Ein jüngstes Beispiel hierfür ist eine Fertigungsvorrichtung, die geändert werden musste, um Klappenscharniere hinzuzufügen. Normalerweise würde man dies in mehreren Phasen fertigen oder extern beziehen. Mit der F170 konnte mawe presstec die erforderliche Vorrichtung jedoch in einem Druckvorgang erstellen.

We are saving around 20-30% on cost per part, simply because of the reduced material costs compared to the metal we used previously for fixture production.

Senkung der Produktionskosten von Vorrichtungen

Die F170 sorgt für erhebliche Zeiteinsparungen seit ihrer Installation und erfüllt auch das Unternehmensziel, die Produktionskosten zu senken. Der Ersetzung von Vorrichtungen und Werkzeugen aus Metall durch additiv gefertigte Komponenten senkte in der Tat die Kosten pro Bauteil und erwies sich als wertvoller Gewinn für die Verarbeitung von Metallblechteilen.

 

„Pro Bauteil sparen wir Kosten in Höhe von 20-30%, einfach deshalb, weil die Materialkosten im Vergleich zum bisher bei der Fertigung von Vorrichtungen verwendeten Metall geringer sind”, so Werling. „Auch den Materialabfall konnten wir durch die additive Fertigung reduzieren.”

 

mawe presstec entschied sich für das technisch hochwertige ABS-Material, weil es alle Kriterien für die zweckmäßigen Vorrichtungen erfüllt. Bei Produktionsanlagen wirken starke Kräfte. Deshalb benötigt man Vorrichtungen mit hoher Strapazierfähigkeit und Schlagfestigkeit gegenüber externem Druck von Maschinen und Prozessen beim Formen und Biegen. Zugleich müssen Vorrichtungen hitzebeständig und geometrisch präzise sein, damit die Fertigungswerkzeuge tatsächlich funktionieren.

 

Bei Vorrichtungen, die in Berührung mit polierten Metallprodukten kommen, bieten die Eigenschaften des FDM® ABS-Materials weitere Vorteile. Bisher kamen die Oberfl ächen polierter Produkte beim Biegen und Formen in Kontakt mit Metallvorrichtungen und wurden zerkratzt. Aber das Verhältnis zwischen Weichheit und Festigkeit von ABS-Material beseitigte dieses Problem.

 

Mit GrabCAD Advanced FDM können die Vorrichtungen additiv gefertigt werden. Dies vermeidet Nahtstellen an Oberfl ächen, die das Werkstück berühren. Dies gewährleistet eine glatte Oberfl äche ohne Kratzer.

Engineering-grade ABS material is mawe presstec’s material of choice
since it meets all the criteria to make fit-for-purpose fixtures.
Engineering-grade ABS material is mawe presstec’s material of choice since it meets all the criteria to make fit-for-purpose fixtures.
Fixtures printed with ABS material are sufficiently strong but soft
enough to prevent scratching polished sheet metal parts.
Fixtures printed with ABS material are sufficiently strong but soft enough to prevent scratching polished sheet metal parts.

Advancing the design cycle with 3D printing. 

Beyond successfully incorporating FDM ABS thermoplastic into fixture and tool production, mawe presstec has extended the use of its F170 3D printer to prototyping. As Werling explained, this has helped advance the company’s customer engagement considerably, since product prototypes help potential and existing customers visualize designs better. Difficult design requests can be analyzed and solved much faster with a physical prototype, which accelerates the overall sales process.

“The F170 has positively impacted our services, as we are able to use 3D printed prototypes effectively in sales discussions and design verification,” Werling added. “Another great tool in shortening the product design cycle is the GrabCAD Print software, which we use to quickly and easily convert CAD files to 3D prints. Specifically, with the newest updates in the last year, the GrabCAD software has made the design stage of our in-house production a lot more comfortable and streamlined.”

Mawe presstec has seamlessly integrated the F170 into it its tooling and fixture production, as well as prototyping needs of the business. It’s a valued addition to the machinery park and production capabilities and allows mawe presstec’s sheet metal experts to focus on the essentials: delivering the best possible sheet metal products to customers.

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