Idaho Steel jest producentem maszyn branży gastronomicznej. Właściwie nie różni się od innych przedsiębiorstw działających na rynku, oprócz tego, że obsługuje wyjątkową branżę oraz, że zaadaptowało do swoich procesów produkcyjnych jedną z najlepszych technologii druku 3D w celu szybkiego wytwarzania niepowtarzalnych części do tworzonych maszyn.
Idaho Steel zakupiło system selektywnego spiekania proszków SLS ProX 500 od 3D Systems, aby produkować kluczowe części do maszyn zaprojektowanych na potrzeby indywidualnego klienta. ProX 500 wytwarza gotowe i funkcjonalne części oraz zestawy złożeniowe dla zróżnicowanych zastosowań w motoryzacji, kosmonautyce, medycynie oraz przemyśle. Wykorzystuje materiał DuraForm ProX, trwały nylon, w którym osiągalne jest otrzymanie części jakościowo odpowiadających metodom wtrysku.
„Technologia SLS umożliwia nam projektowanie obiektów o bardzo wysokiej wytrzymałości” twierdzi Jon Christensen, menadżer sprzedaży i marketingu Idaho Steel. „Nowicjusz w tej dziedzinie dowiaduje się, że po zakończonym procesie drukowania i oczyszczania, części są mocnym i odpornym plastikiem. Dodatkową właściwość wzmacniającą można osiągnąć prostymi zabiegami, których nie da się zastosować podczas tradycyjnej obróbki.”
Nacisk na jakość
Założony w 1918 roku w Idaho Falls, Idaho Steel jest przedsiębiorstwem, które zajmuje się produkcją, konserwacją oraz dostosowywaniem maszyn szatkującym ziemniaki w niemalże nieskończonej ilości wielkości i kształtów. Jeśli ostatnio jadłeś frytki, sałatkę ziemniaczaną, pure lub przekąskę Tater Tots, prawdopodobnie zostały one wyprodukowane na maszynach od Idaho Steel. Według firmy, nietrudno na świecie znaleźć pracujące na co dzień urządzenia ich marki, które zostały wyprodukowane jeszcze w latach 60-tych.
W Idaho Steel podkreśla się dbałość o dostosowywanie maszyn do klientów, a gdzie personalizacja, tam technologia druku 3D znajduje idealne zastosowanie.
„Potrzebowaliśmy opracować sposób na szybsze dostarczanie maszyn dla naszych klientów” mówi Alan Bradshaw, dyrektor generalny. „Przeanalizowaliśmy alternatywne rozwiązania dostępne na rynku i zdecydowaliśmy się na zakup systemu 3D Systems. Od tamtej pory wydrukowaliśmy na niej setki części do naszych maszyn.”
„Słyniemy z jakości naszego sprzętu i zawsze podpisujemy się pod nim przekazując go w posiadanie klienta. Jesteśmy zarazem domem produkcyjnym i sklepem, podczas gdy nasza konkurencja może polegać na podwykonawcach, my sami kontrolujemy jak pojedyncze części powstają i zostają składane. Druk 3D daje nam tę kontrolę nad każdą osobną częścią powodując, że nasz sprzęt wysokiej jakości wykonujemy w znacznie szybszym czasie.
Ulepszony produkt w niesłychanie skróconym procesie
Jednym z głównych zastosowań druku 3D w Idaho Steel jest personalizacja wkładek formowalnych i tłoków do ich maszyny Nex-Gem Former, która służy do obrabiania ziemniaków do zróżnicowanych kształtów. Dawniej elementy te wykonywane były z pięciu części, obrabiane z plastiku i montowane z 25 lub więcej łączników. Stosując kilka operacji cięć CNC oraz ręczny montaż, proces skompletowania 16 tłoków zajmował nawet 250 godzin, czyli 25 dni roboczych. Obecnie dzięki systemowi ProX 500 Idaho Steel wytwarza tę samą ilość w 90 godzinnym nieprzerwanym procesie drukowania nie wymagającego nadzoru.
„Maszyna pracuje nocami i podczas weekendów, a nasza fizyczna praca nad tłokami zajmuje jedynie trzy do czterech godzin” mówi Christensen. „Nie tylko oszczędzamy czas, ale także zwalniamy maszyny CNC, które byłyby zajęte tą pracą przez 25 dni.”
Wkładki formowalne i tłoki wytwarzane są jako kompletne, jednoelementowe części z materiału posiadającego certyfikat zgodności w kontakcie z żywnością DuraForm ProX.
„W dużym stopniu na wytrzymałość naszych wydruków SLS jest skutkiem tego, że proces druku 3D eliminuje ograniczenia produkcyjne obrabiarek CNC. W przeszłości z powodu tych ograniczeń byliśmy zmuszeni mocować części śrubami często i nieraz okazywało się to problematyczne” kontynuuje Christensen.
„Prawdopodobnie największą korzyścią z podejścia do jednoelementowych części są kwestie sanitarne. Produkujemy urządzenia do produkcji żywności. Pozbywanie się miejsc, w których zbierają się zanieczyszczenia, takich jak miejsca mocowań, za każdym razem działa na nasz plus. Do tego dochodzi jeszcze czynnik ludzki – jeśli mocowania są zbyt mocno dokręcone, części mogą ulec uszkodzeniu.”
Entuzjaści druku 3D
Kolejną rzeczą, którą Idaho Steel przekształcił dzięki drukowi 3D jest obudowa lasera wykrywającego poziom materiału w zasobniku, a następnie przesyłającego te informacje do systemu kontroli. Wytwarzanie tej części odbywało się poprzednio w innym przedsiębiorstwie, ale niestety nie spełniała ona standardów jakości Idaho Steel.
Idaho Steel rozpoczęła własną produkcję tego elementu na systemie ProX 500 odnotowując znaczną poprawę. Górny otwór został powiększony w celu łatwiejszego dostępu do czujnika, rogi zostały zaokrąglone, a sama obudowa stała się częścią jednoelementową, łącznie z plastikowym łańcuchem łączącym zakrętkę z obudową, dzięki czemu zakrętka nie zgubi się podczas dostępu do czujnika.
„Nowe sposoby tworzenia udoskonalonych części metodą druku 3D przychodzą nam z coraz większą łatwością, sprawiając, że nasze procesy możemy traktować bardziej elastycznie” mówi Christensen. „Cały czas drukujemy nowe skrobaczki, zakrętki, oraz wtyczki, które pomimo prostoty swoich geometrii są czasochłonnym zadaniem dla maszyn CNC. Umożliwia nam to zwolnienie obrabiarek lub zaprogramowanie ich do innych prac.”
Christensen traktuje drukarkę 3D oraz obrabiarkę CNC jako komplementarne narzędzia do tworzenia nowych części: druk 3D idealnie odpowiada prototypowaniu nowych projektów, produkcji krótkoseryjnej oraz części złożeniowych oraz personalizowaniu nowych części do istniejących maszyn. CNC w dalszym ciągu jest rozwiązaniem do prostych geometrii lub dużych części produkowanych na dużą skalę.
„Nasi pracownicy obsługi maszyn byli największymi entuzjastami wdrożenia drukarki 3D do naszych procesów oraz najbardziej ciekawi jej możliwości i korzyści, które przyniesie korzystanie z niej. Przychodzą do nas z częściami i mówią, że mają przeczucie, że lepsze byłoby ich wydrukowanie w 3D.”
Ograniczeni wyobraźnią
Christensen uważa, że chociaż Idaho Steel produkuje wyspecjalizowane maszyny i zastosowanie druku 3D jest uzasadnione, niemalże każdy sklep może odnosić korzyści z druku 3D, zwłaszcza w przypadku kiedy chce dostarczać swoim klientom produkty wysokiej jakości pod presją czasu.
„Jedną z największych barier w branży maszynowej jest czas realizacji” przyznaje Christensen”. „Klient może stale zlecać zamówienia do swojego zaufanego dostawcy, ale kiedy ten dostawca po prostu nie posiada danego towaru na stanie, klient zazwyczaj jest zmuszony zwrócić się do konkurencji”.
„Presja czasu realizacji naszych tłoków dobrze obrazuje ten problem. Kiedy nasi klienci otrzymują akceptacje odnośnie swoich projektów, potrzebują tłoków prawie z dnia na dzień, w dowolnym kształcie jaki tylko możemy sobie wyobrazić. Niektóre z nich bywają tak skomplikowane, że maszynie CNC zajęłoby to nawet miesiąc pracy. Teraz z drukarką ProX 500 możemy skrócić ten czas do tygodnia.”
Szybsza dostawa, lepsza jakość, większa personalizacja, więcej niezawodności – to są kwestie, z którymi mierzy się każde przedsiębiorstwo produkujące maszyny i urządzenia, bez względu na swoją specjalizację.
„Nie jesteśmy już ograniczeni naszymi standardowymi maszynami do obróbki” mówi Bradshaw, dyrektor generalny Idaho Steel. „Ogranicza nas obecnie jedynie wyobraźnia oraz kreatywność naszego zespołu projektowego.”
Galeria zdjęć: