8 gniazd montażowych wydrukowanych na drukarce 3D Stratasys umożliwiło firmie MB Cosmetic dostarczyć na czas serię kosmetyków dla swojego klienta. Dzięki kompleksowej usłudze skanowania 3D, modelowania i drukowania 3D zakłady produkcyjne mogą szybko reagować na problemy i zastoje produkcyjne.
Nieplanowane przestoje w zakładach produkcyjnych dotyczą zarówno małych, jak i dużych firm. Przerwana produkcja naraża producentów na ogromne straty związane z opóźnieniami w dostawie towaru na rynek. Na ten problem odpowiada technologia addytywna. Dzięki drukarce 3D jesteśmy w stanie w krótkim czasie wykonać potrzebny element, narzędzie czy osprzęt niezbędne do poprawnego funkcjonowania fabryki. Dla tej usługi sam proces drukowania 3D ośmiu elementów zajął zaledwie trzy dni. W przypadku obróbki CNC musielibyśmy czekać od dwóch do trzech tygodni. Warto wziąć także pod uwagę koszt wykonania jednego elementu dla weryfikacji pasowania z tubką. Za jedno gniazdo z drukarki 3D zapłacilibyśmy ok. 100 zł. Koszt wykonania elementu obróbką skrawaniem wzrasta do 500 zł.
Problem: zatrzymana maszyna zgrzewająca tubki z kosmetykiem
MB Wytwórnia Kosmetyków to rodzinna firma zajmująca się produkcją kosmetyków od 40 lat. Przedsiębiorstwo działa na polskim i zagranicznym rynku, dostarczając wyroby pod własną marką oraz współpracując z producentami kosmetyków w całej Europie. Krakowska firma to jedna z pierwszych w Polsce rodzinnych wytwórni kolorowych kosmetyków.
Firma przyjmuje zamówienia na wykonanie serii produktów również od innych producentów kosmetyków. W przypadku jednego z niedawnych zleceń pojawił się problem, który zatrzymał seryjną produkcję. Kosmetyk miał zostać zapakowany w tubki, które różniły się wymiarami od standardowych opakowań używanych w fabryce. Dostarczone opakowania miały inny kształt zakrętek, dlatego też w momencie zgrzewania napełnionej tubki, opakowanie poruszało się w uchwycie, co uniemożliwiało prawidłowe zamknięcie opakowania. W takiej formie produkt nie mógł zostać dostarczony na rynek.
Po lewej zgrzew tubki mocowanej w aktualnych gniazdach montażowych. Po prawej tubka zgrzewana w uchwycie z drukarki 3D
Rozwiązanie: druk 3D ściśle dopasowanych uchwytów na podstawie skanu 3D
Pan Marek Browarski z firmy MB Cosmetic uznał, że najlepszym wyjściem będzie uzyskanie nowych gniazd montażowych do maszyny, które odpowiadałyby wymiarom opakowania. Z tym zadaniem zgłosił się do naszej pracowni usług druku 3D.
W związku z tym, że nie dysponowaliśmy modelem CAD, konieczne było zastosowanie inżynierii odwrotnej, która polega na stworzeniu modelu 3D na podstawie fizycznego obiektu. Ręczne wymodelowanie byłoby utrudnione ze względu na nieregularny kształt tubki, dlatego wykorzystaliśmy skaner 3D. W pierwszej kolejności zeskanowaliśmy gniazdo montażowe oraz tubkę za pomocą skanera 3D Shining 3D EinScan Pro HD, a dzięki temu otrzymaliśmy modele z dokładnością do 0,04 mm. Skanowanie tubki oraz urządzenia trwało około 15 minut.
Na podstawie uzyskanych modeli 3D stworzyliśmy w oprogramowaniu CAD gniazdo dopasowane wymiarami do tubki.
Następnie model trafił do drukarki 3D Stratasys F120. Wydruk wykonano z materiału ASA. Wysokość warstw wynosiła 0,254 mm.
Gniazda montażowe musiały mieć odpowiednie pasowanie z opakowaniem. Dzięki zastosowaniu druku 3D mieliśmy możliwość szybkiego wykonania pojedynczej sztuki uchwytu, a po zweryfikowaniu przez klienta poprawności wykonania przeszliśmy do produkcji całej serii — tłumaczy Paweł Zubel, specjalista ds. drukowania 3D w CadXpert. Zdecydowaliśmy się na przemysłową drukarkę 3D, ponieważ każdy z ośmiu elementów musiał mieć zachowaną dokładność wymiarową. Drukarki 3D Stratasys gwarantują powtarzalność wydruku niezależnie od wielkości serii produkcyjnej.
Drukowanie 3D zestawu gniazd montażowcyh na drukarce 3D Stratasys F120
8 gniazd montażowych drukowało się 14 godz. i 55 minut. Po zakończonym druku modele należało jeszcze poddać obróbce, czyli usunięciu materiału podporowego w automatycznej myjce.
Porównanie czasu i kosztów realizacji
| Druk 3D | Obróbka CNC | |
| Materiał | ASA | POM |
| Czas realizacji* | 3 dni | 2-3 tygodnie |
| Koszt 1 sztuki | 100 PLN netto | 500 PLN netto |
| Koszt 8 sztuk | 675 PLN netto | 720 PLN netto |
*Czas wykonania elementu, nie wliczając czasu potrzebnego na skanowanie i modelowanie.
Produkcja addytywna w porównaniu do obróbki skrawaniem okazała się bardziej korzystna ze względu na czas wykonania elementów. Wykorzystanie druku 3D pozwoliło również tanim kosztem i w krókim czasie wykonać wydruk próbny gniazda montażowego do weryfikacji pasowania. W innej technologii wytwórczej wiązałoby się to z dużym kosztem. Wydruk 3D 1 gniazda to koszt ok. 100 zł. Wyfrezowanie takiego gniazda za pomocą obrabiarki CNC kosztowałoby 5 razy więcej.
Klientowi zależało na czasie, by móc szybko wznowić produkcję i wywiązać się ze zlecenia. Naszą usługę świadczymy kompleksowo od przygotowania cyfrowego modelu do dostarczenia gotowego elementu. Dlatego w tym przypadku druk 3D okazał się najlepszym rozwiązaniem zarówno jeśli chodzi o czas realizacji, jak i o cenę — podsumowuje Paweł Zubel.
Gniazda do zgrzewarki zostały dostarczone i zamontowane na maszynie w nieco ponad tydzień od złożenia zamówienia. Ścisłe dopasowanie gniazda i tubki znacząco poprawiło wygląd opakowania. Szybka produkcja narzędzia na drukarce 3D pozwoliła firmie MB Cosmetic dostarczyć 25 tys. tubek fluidu na czas zgodnie z zamówieniem zleceniodawcy.
W imieniu firmy MB Wytwórnia Kosmetyków chcieliśmy podziękować firmie CadXpert za szybkie i dokładne zrealizowanie projektu oraz druku gniazd montażowych do naszej maszyny. Dzięki profesjonalnej obsłudze byliśmy w stanie zrealizować naszą usługę na czas — Marek Browarski, MB Cosmetic.
