Dla firmy z branży części z tworzyw sztucznych wejście w druk 3D nie jest wielkim krokiem. To prawie naturalna ścieżka. Ale kiedy części z tworzyw sztucznych muszą być wykonane z własnego, zastrzeżonego tworzywa sztucznego, aby zapewnić środowisko sterylne w branży półprzewodników, Twoja droga do przyjęcia wytwarzania przyrostowego staje się skomplikowana.
Dla Pozzetta Products, wiodącego amerykańskiego producenta opakowań specjalistycznych z siedzibą w Kolorado, drukowanie 3D było czymś, co ich zdaniem po prostu musiało zrobić. „Działamy w branży tworzyw sztucznych. Produkujemy części ”- mówi Carl Hart, menedżer ds. Inżynierii korporacyjnej w firmie. „Nie mieliśmy bardzo jasnego obrazu tego, jak zostanie wykorzystany. Właśnie kupiliśmy nasze pierwsze drukarki 3D planując wykonanie prototypów ”.
Zespół Pozzetta zlecił wykonanie prototypów na zewnątrz, aby sprawdzić dopasowanie, formę i funkcjonalność podczas projektowania produktu, ale kupił swoją pierwszą drukarkę 3D, aby zrównoważyć koszty prototypowania. W ciągu kilku miesięcy Pozzetta miała kolekcję drukarek różnych producentów, w tym jedną od węgierskiego producenta Craftbot.
W Pozzetta było dużo do prototypowania. Firma dostarcza opakowania o istotnym znaczeniu do bezpiecznego przenoszenia i transportu płytek półprzewodnikowych i innych wrażliwych elementów. W ten proces zaangażowanych jest również wiele narzędzi i osprzętu. Jednak Hart szybko zorientował się, że ich drukarki 3D sprostały również zadaniu polegającemu na tworzeniu funkcjonalnych części do zastosowań końcowych. Jego zespół wydrukował oprzyrządowanie i podkładki narzędziowe; części, które w przeciwnym razie zostałyby obrobione. „Korzystanie z drukowanych części jest naprawdę wartościowe. ”- mówi Hart.
W następstwie tego sukcesu zaczęli myśleć o drukowaniu innych typów osprzętu, które nadal formują wtryskowo – w szczególności ich armatury do, co stanowiło nowy zestaw wyzwań.
Wprowadzenie części drukowanych do środowisk zamkniętych
„Jest wiele etapów, przez które płytki półprzewodnikowe muszą być wytwarzane w zamkniętym środowisku” – mówi Hart. Niezbędne są nie tylko wyładowania elektrostatyczne , ale wyposażenie pomieszczeń musi być wykonane z zatwierdzonych materiałów. Klienci firmy Pozzetta muszą znać dokładne właściwości wszystkich materiałów, z których wykonane są instalacje w ich pomieszczeniach.
„Nie mogliśmy kupić gotowego filamentu, ” – wyjaśnia Hart. Standardy branży półprzewodników są wyższe. Dlatego Pozzetta posiada własne, opatentowane materiały klasy inżynierskiej do wszystkich form wtryskowych. Gdyby tylko mogli znaleźć sposób na drukowanie 3D za pomocą jednego ze swoich statycznie bezpiecznych tworzyw sztucznych?
Wtedy firma Pozzetta Products zdecydowała się wejść do branży filamentów.
We współpracy z Caroba Plastics, siostrzaną firmą Pozzetta specjalizującą się w niestandardowym formowaniu wtryskowym tworzyw sztucznych, wyprodukowali filament z zastrzeżonych materiałów inżynieryjnych Pozzetta, zaczynając od półprzezroczystego ABS odpornego na ESD.
„Kupiliśmy extruder i zaczęliśmy przetwarzać nasze zastrzeżone materiały na filament, zacęliśmy robić z niego wydruki testowe . Zostało to bardzo dobrze przyjęte” – mówi Hart. Ale dotarcie do tego punktu nie było prostym zadaniem.
„Nie tylko testowaliśmy z nim możliwości produkcyjne, ale musieliśmy wykonywać wiele wydruków seryjnych. Dla nas była to metoda prób i błędów ”- wyjaśnia Hart.
Jak Pozzetta Products wybrało właściwą drukarkę 3D?
Podczas wyboru drukarki 3D do produkcji ważnym czynnikiem dla Harta była możliwość obsługi nie tylko zastrzeżonego przez firmę filamentu, ale także dowolnego, tego, który chciał. „Kiedy zaczęliśmy wytwarzać własny filament, wiedzieliśmy, że nie chcemy maszyny, która nie będzie obsługiwać naszego filamentu” – wyjaśnia.
Chociaż wiele drukarek może obsługiwać filamenty innych firm, często drukują najlepiej, używając filamentu producenta.
„W ciągu pierwszych kilku tygodni dla wszystkich było rażąco oczywiste, że ta mała drukarka siedząca w rogu prawie nie żadnej ingerencji. Po prostu pracowałą ”- mówi Hart. To był ich Craftbot 2. „Kupiliśmy więc kolejny [Craftbot Plus] i uzyskaliśmy dokładnie takie same wyniki. Te dwia urządzenia stały się naszymi drukarkami produkcyjnymi ”.
Następnie, gdy Pozzetta Products osiągnęła moc produkcyjną, zdecydowała się na zakup dwóch kolejnych modeli Craftbot FLOW IDES. Hart pracuje na swoich czterech drukarkach produkcyjnych Craftbot w pełnym wymiarze godzin, 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, przy użyciu własnego statycznego, bezpiecznego, półprzezroczystego filamantu ABS.
„Myśleliśmy, że jeśli wydamy 50 000 USD na drukarkę 3D o dużym polu roboczym, będzie ona wystarczająco wytrzymała, a tak nie było” – mówi Hart. „Przynajmniej teraz i z naszego doświadczenia wynika, że cena niekoniecznie decyduje o jakości drukarki. Nasze pierwsze dwa Craftboty znajdowały się na niższym końcu spektrum i działały pięknie ”.
Drukowanie 3D po niższych kosztach
Pozzetta Products wykonuje około 50 wydruków dziennie, głównie wkładki do formowanych pudełek, w których znajdują się płytki półprzewodnikowe o niestandardowych rozmiarach. Pozzetta używa standardowych rozmiarów formowanych wtryskowo pudełek i dodaje niestandardowe wkładki drukowane 3D. Carl wyjaśnia, dlaczego drukowanie 3D jest świetne w tym zastosowaniu: „Kiedy masz na przykład bardzo małego producenta lub uniwersytet i potrzebuje on 10 lub 20 pudełek, nie ma sensu budować formy wtryskowej na bardzo małą liczbę płytek ”.
W rzeczywistości każdy produkt wymaga ośmiu różnych wsporników narożnych w pudełku, więc aby zbudować oprzyrządowanie dla ośmiu różnych wsporników narożnych o rozmiarze i złożoności tych części, z łatwością można spojrzeć na inwestycję w oprzyrządowanie w wysokości 80 000 dolarów, wyjaśnia Hart.
Ta metoda produkcji ma jednak pewne wady, w szczególności wielkość. „Jeśli ktoś przychodzi do mnie i mówi„ Potrzebuję 1000 pudełek ”, to jest to 8000 odbitek. Nie mogę tego zrobić bardzo szybko. Mogę uformować 1000 pudełek, ale nie mogę wydrukować 8000 wkładek w ciągu miesiąca ”.
Pozzetta wciąż odkrywa mocne i słabe strony produkcji druku 3D, ale korzyści są jasne: łatwe prototypowanie, szybsze i tańsze oprzyrządowanie oraz możliwość oferowania swoim klientom szybszej obsługi i niższych kosztów, co zwiększa ich konkurencyjność w branży.
Źródło: https://all3dp.com/
