Ihre Ziele sind klar: hohe Produktivität und Arbeitssicherheit, niedrige Kosten und Materialien, die den Belastungen einer Fertigungsumgebung standhalten. Die traditionelle Fertigung hat ihren Platz, ist aber nicht der einzige Weg zu robusten Bauteilen. Die additive Fertigung (AM) mit carbonfaserverstärktem Nylon druckt im 3D-Verfahren robuste, leichte Bauteile mit einem hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnis für Rapid Prototyping, Kleinserien und sogar serienreife Teile. Produktionsstätten, die die leistungsstarke Kombination aus traditioneller Bearbeitung und additiver Fertigung nutzen, realisieren das effizienteste und kostengünstigste Szenario. Der 3D-Druck mit Kohlefaser liefert Ihnen robuste, komplexe und anpassbare Teile für Anforderungen, die von funktionalen Prototypen bis hin zu kompletten Serienproduktionen reichen. Sie können das Gewicht von Werkzeugen und Fertigungshilfsmitteln reduzieren und diese so anpassen, dass sie ergonomischer, komfortabler und benutzerfreundlicher sind. Die Leichtigkeit, Festigkeit und Steifigkeit von kohlefaserverstärktem Material ermöglicht einen optimierten Prozess vom ersten Entwurf bis hin zur Fertigung. Ihre Fertigung wird effizienter. Hindernisse werden beseitigt, Kosten und Vorlaufzeiten werden gesenkt und Arbeitsunfälle mit Ausfallzeiten werden reduziert. Diese Lösungsbeschreibung zeigt nicht nur die Vorteile des 3D-Drucks mit Materialien mit hohem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis wie Kohlefaser auf, sondern bietet auch einen Weg zu einer ganzheitlichen Lösung, die den 3D-Druck in Ihre Fertigung integriert.
Die CNC-Bearbeitung wird für die Serienfertigung robuster Teile nicht so schnell verschwinden. Doch der 3D-Druck mit robusten, leichten und steifen Materialien wie Kohlefaser bedeutet, dass die additive Fertigung die aktuellen Fertigungsprozesse ergänzen und einen Mehrwert in Bezug auf die Durchlaufzeit, die Gestaltungsfreiheit und die Komplexität bieten kann. Der Schlüssel liegt darin, genau zu ermitteln, an welchen Stellen in Ihrer Fertigung die additive Fertigung dazu beitragen kann, die Kosten für Werkzeuge, Wartung und Reparaturen zu senken. Manchmal können Mitarbeiter in der Fertigung selbst wichtige Anwendungsfälle für die additive Fertigung aufzeigen. Dies ist jedoch nicht die einzige Quelle, um Einblicke in den Nutzen der additiven Fertigung in Ihrer Fertigung zu gewinnen. Beginnen Sie damit, Ihre Schwachstellen zu identifizieren. Wenden Sie sich dann den Anwendungen in der Fertigung zu, die durch kürzere Produktionszeiten verbessert werden können, was sich positiv auf Ihr Geschäftsergebnis auswirkt. Wenden Sie sich schließlich an Experten für AM-Strategie und -Implementierung, um innovative Lösungen zu erhalten.
Hindernisse für die Effizienz
Von Ausfallzeiten der Mitarbeiter über Ineffizienzen in der Produktionslinie bis hin zur Maximierung der Auslastung der Produktionsanlagen – alles, was der Effizienz im Wege steht, kostet Sie Geld. Beseitigen Sie Verschwendung, reduzieren Sie Lagerbestände und lernen Sie, wie Sie Smart Manufacturing mit einer IoT-vernetzten Fertigung umsetzen können.
Werkzeuganwendungen
Nicht ergonomische Werkzeuge können zu Verletzungen der Mitarbeiter führen, was Ausfallzeiten zur Folge hat. Lange Produktionszeiten für Werkzeuge sowie ein Mangel an Ersatzteilen sind alles Bereiche, in denen AM Ihre Effizienz steigern und Kosten senken kann. Die
richtige Beratung suchen
Sie benötigen AM-Beratung, die nicht auf einen bestimmten Prozess zugeschnitten ist, sondern auf Ihre Produktionslinie. Eine ganzheitliche AM-Lösung beginnt mit der richtigen Strategie eines Expert Services-Teams. Die richtige Beratung beantwortet nicht nur die Frage, ob AM in Ihren Arbeitsablauf passt, sondern auch wie. Ein Rundgang durch die Fertigung mit AM-Experten kann wichtige Bereiche für einen höheren Produktionsdurchsatz aufzeigen und dabei helfen, Zeit- und Kosteneinsparungen zu identifizieren.
Kohlefaserverstärkter Thermoplast erfüllt die hohen Anforderungen der Produktionsumgebung und kann Metallwerkzeuge ersetzen. Mit einer Mischung aus Nylon-12-Harz und geschnittenen Kohlefasern bei einem Füllgrad von 35 Gewichtsprozent weist dieses Material die höchste Biegefestigkeit aller FDM®-Thermoplaste auf. Carbon Fiber bietet die Festigkeit und Steifigkeit, die Sie für starre Werkzeuge, Prototypen und Serienteile benötigen. Sogar für funktionale Prototypen der Rahmenholme eines OneWheel-Fortbewegungsgeräts.
Rapid Prototyping ist vielleicht der Begriff aus der additiven Fertigung, der Ihnen am vertrautesten ist, aber es ist nicht das einzige schnelle Verfahren für den 3D-Druck. Dank starker Materialeigenschaften wie denen von Carbonfaser kann Rapid Tooling weniger Ausfallzeiten bedeuten, wenn Werkzeuge versagen. Drucken Sie Ersatzteile schnell in 3D, die die nötige Festigkeit besitzen, um in einer Produktionsumgebung zu bestehen. Mit FDM Nylon 12 Carbonfaser 3D-gedruckte Vorrichtungen und Halterungen sind nicht nur leicht, sondern verfügen auch über die nötige Festigkeit, um ihre Aufgabe zu erfüllen – sei es als Übergangslösung oder als funktionaler Prototyp.
Reduzieren Sie Ausfallzeiten
Ausfallzeiten bedeuten Umsatzverluste. Mit dem 3D-Druck können Sie Ihr Teil in einem Bruchteil der Zeit ersetzen, die bei herkömmlichen Werkzeugbauverfahren benötigt wird. Und das alles mit benutzerfreundlicher Software, die jeden zum 3D-Druck-Experten macht.
Steigern Sie die Effizienz
Benötigen Sie ein neues Werkzeug, um die Effizienz Ihrer Produktionslinie zu verbessern? Mit 3D-Druck können Sie in GrabCAD Print™ entwerfen und dann nahtlos zum Drucken übergehen – und das alles in kürzerer Zeit als bei der herkömmlichen Fertigung, bei vergleichbarer Festigkeit und geringeren Kosten.
Reduzieren Sie Abfall
Die additive Fertigung ist von Natur aus weniger verschwenderisch als die herkömmliche Zerspanung. Anstatt Material wegzuschneiden, um ein Teil zu formen, wird Material Schicht für Schicht hinzugefügt, um ein Teil zu bilden, bei dem im Wesentlichen kein Abfall entsteht. Das ist nicht nur kostengünstiger, sondern auch umweltfreundlicher.
Als großer Nutzer des 3D-Drucks stand für das Outdoor-Unternehmen Thule noch eine Hürde im Weg: die Möglichkeit, Prototypen mit der Steifigkeit und Festigkeit von faser- oder glasverstärkten Spritzgussteilen zu drucken, die es dem Unternehmen ermöglichen würden, Funktionstests durchzuführen. Als Early Adopter von FDM Nylon 12 Carbon Fiber kann das Unternehmen nun über die Designvalidierung hinausgehen und Klemmsysteme für Produkte wie seinen Dach-Kajakträger in der Praxis testen.
Der Wert des 3D-Drucks für Hersteller liegt in seiner Fähigkeit, Durchlaufzeiten zu verkürzen und Kosten zu senken. Die Kombination aus der Gestaltungsfreiheit des 3D-Drucks und der Materialkompetenz sowie der Zuverlässigkeit von Stratasys bietet Herstellern leistungsstarke Vorteile für eine wirtschaftliche Individualisierung, Kleinserienfertigung und funktionale Prototypenentwicklung.
Hochfeste Materialien wie FDM Nylon 12 Carbon Fiber ermöglichen es Ihnen, schwerere Metallwerkstoffe zu ersetzen und so leichtere Teile und Werkzeuge herzustellen.
Berücksichtigen Sie die folgenden Anwendungsfälle, wenn Sie nach Möglichkeiten suchen, Ihre Fertigungs- und Produktentwicklungskosten zu senken.
Fertigungshilfen
Die schnelle Herstellung von Vorrichtungen, Halterungen, Prüflehren und Inspektionswerkzeugen ermöglicht es Herstellern, die Effizienz der Arbeitszyklen zu verbessern, Werkzeugkosten zu senken und schneller als mit herkömmlichen Methoden an mehr Werkzeuge zu gelangen.
Funktionale Prototypen
Hochfeste Materialien ermöglichen funktionales Prototyping, wodurch die Entwicklungszeit verkürzt, die Entwicklungskosten gesenkt und die Markteinführungszeit verkürzt werden.
Ergonomische Optimierung
3D-gedruckte Werkzeuge sind leichter und können für bestimmte Aufgaben optimiert werden, was die Arbeitssicherheit und die Arbeitseffizienz erhöht
Die Möglichkeit, Stratasys FDM Nylon 12 Carbon Fiber in allen Phasen des Fertigungsprozesses einzusetzen, verschafft Utah Trikes mehr Zeit, um ihre Designs zu perfektionieren. Das Unternehmen nutzt 3D-gedrucktes Nylon 12 Carbon Fiber aufgrund seiner überlegenen mechanischen Eigenschaften für Prototypen, Werkzeuge und Kleinserienbauteile. Als Hersteller von maßgeschneiderten Produkten ermöglicht der 3D-Druck mit FDM Nylon 12 Carbon Fiber Utah Trikes, die Produktentwicklungszeit zu verkürzen.
Dixon Valve & Coupling setzt auf den 3D-Druck, um seine Fertigungskosten durch robuste, schnell hergestellte Werkzeuge in Form von Portalpositionierern, Vorrichtungen und Spannbacken zu senken. Arbeitskosten stellen für Dixon einen erheblichen Kostenfaktor dar, und die Möglichkeit, diese Werkzeuge im 3D-Druck herzustellen, hat diese Kosten drastisch gesenkt, was weitere Investitionen in den 3D-Druck schnell gerechtfertigt hat.
Werkzeuganwendungen bieten eine der größten Chancen, die Zeit-, Kosten- und Ergonomievorteile des 3D-Drucks zu nutzen. Da Stratasys-3D-Drucker mit einer Vielzahl von Thermoplasten arbeiten, darunter hochfestes Carbonfaser-Nylon, PEKK und ULTEM™-Harze, können Sie den 3D-Druck für zahlreiche Werkzeuganwendungen einsetzen.
Gängige Fertigungshilfen wie Spannvorrichtungen und andere Werkzeuge für die Produktionslinie lassen sich leicht umsetzen und bieten mit dem 3D-Druck enorme Einsparpotenziale. Diese für den Produktionsprozess unverzichtbaren Werkzeuge sind in der Regel in der Fertigung allgegenwärtig. Bei der Herstellung mit herkömmlichen Methoden und Materialien sind sie jedoch meist teuer und zeitaufwendig; im 3D-Druck lassen sie sich schneller, kostengünstiger und leicht im Hinblick auf Arbeitssicherheit und Effizienz optimieren.
Über gängige Fertigungshilfen hinaus finden sich weitere Möglichkeiten bei spezialisierteren Werkzeuganwendungen, darunter:
Thermoformwerkzeuge
Diese Werkzeuge werden in der Regel aus Holz, RenShape-Platten, Aluminiumguss oder bearbeiteten Aluminiumblöcken gefertigt und sind meist teuer, mit langen Produktionsvorlaufzeiten.
Hydroformwerkzeuge
Hydroformwerkzeuge aus Aluminium oder anderen Metallen erfordern einen erheblichen Zeitaufwand für die Programmierung der CNC-Bearbeitung, insbesondere bei komplexen Formen, und führen zu beträchtlichem Materialabfall. Werkzeuge
für Verbundwerkstoffe
Diese Werkzeuge, die zur Formung von Verbundstrukturen verwendet werden, sind in der Regel sperrig, schwer und kostspielig, mit Vorlaufzeiten von Wochen oder sogar Monaten, je nach Größe und Komplexität.
Diese Anwendungen eignen sich gut für 3D-gedruckte Ersatzteile bei Kleinserienfertigung oder zur Bewertung von Konstruktionen, bevor in teure Hartwerkzeuge investiert wird. Hochfeste Materialien wie FDM Nylon 12 Carbon Fiber sind stark genug, um Metallwerkzeuge in bestimmten Anwendungen zu ersetzen. ULTEM 1010-Harz ist autoklavierbar und bietet eine wesentlich kostengünstigere Möglichkeit zur Herstellung leichter Werkzeuge für die Verbundwerkstoff-Laminierung.
Genesis entwickelt und implementiert robotergestützte Automatisierungssysteme und benötigte einen schnelleren, leichteren und kostengünstigeren Roboter-Endeffektor zum Greifen und Beschneiden von Verbundwerkstoffteilen. Unter Verwendung des hochfesten ULTEM™ 9085-Harzes fertigte Genesis einen neuen Endeffektor, der im Vergleich zum herkömmlichen Greifer eine Gewichtsreduzierung von 94 % ermöglichte und den Einsatz eines kleineren Robotermotors ermöglichte. Auch die Produktionsdurchlaufzeit wurde um 85 % von 20 Tagen auf drei Tage verkürzt.
Viele Hersteller glauben, der Status quo sei gut genug; begeht Ihr Unternehmen diesen kostspieligen Fehler? Die Wahrheit ist, dass der 3D-Druck – oft in Verbindung mit bewährten Technologien – für eine effiziente Fertigung unverzichtbar ist. Im Wettlauf um Null-Lagerbestände und die Fertigung am Einsatzort kann die traditionelle Fertigung nicht mit den Zeit- und Kosteneinsparungen des 3D-Drucks mithalten. Neben der Gestaltungsfreiheit sowie den Kosten- und Gewichtsvorteilen der additiven Fertigung ergänzen Stratasys FDM-Drucker bestehende Technologien und ermöglichen es Ihnen, Produktionskosten zu senken, die Markteinführungszeit zu verkürzen, die Fertigungseffizienz zu steigern und Lieferketten zu straffen. Der Stratasys F900™ ist MTConnect-fähig, sodass Sie über eine vollständige Konnektivität in der Fertigung verfügen. Dank unserer breiten Materialauswahl können Sie Ihre Designanforderungen kostengünstig mit dem richtigen Material abgleichen – von wirtschaftlichen Materialien in Ingenieursqualität bis hin zu fortschrittlichen Hochleistungspolymeren wie Carbonfaser-Nylon, PEKK und ULTEM™. Die GrabCAD Print-Software macht es einfach, direkt vom CAD-Modell zum fertigen Druck zu gelangen, und bietet Ihnen gleichzeitig Zugriff auf wichtige Druckinformationen.
Benötigen Sie Hilfe dabei, das volle Potenzial des 3D-Drucks für Ihre Fertigung auszuschöpfen? Lassen Sie die Teams für Strategieberatung oder Betriebsberatung von Stratasys Expert Services den 3D-Druck für Ihr Unternehmen validieren und Ihnen dabei helfen, spezifische Bereiche zu identifizieren, die für die Integration von additiver Fertigung in Ihrer Fertigung reif sind.
Was kostet Sie Ihre derzeitige Fertigungsmethodik? Kontaktieren Sie einen Stratasys-Vertreter und erfahren Sie, wie 3D-Druck Ihre Kosten senken kann
