Druk 3D rozwiązuje problem części zamiennych w przemyśle medycznym
Drukując niektóre koła pasowe z linii pakującej za pomocą drukarki INTAMSYS FUNMAT HT, dział utrzymania ruchu firmy ABIGO Medical AB był w stanie utrzymać linię produkcyjną w ruchu, gdy czas dostawy części zamiennych okazał się wynosić osiem tygodni. „Części drukowane w 3D pracowały przez dziewięć tygodni i okazały się dziesięciokrotnie tańsze niż części oryginalne” – mówi Linus Göhle, technik produkcji zakładu.
Jako szwedzka firma farmaceutyczna, ABIGO Medical AB jest głównie zaangażowana w opracowywanie, produkcję i dystrybucję produktów do opatrywania ran. Część z nich obejmuje unikalne, opatentowane technologie produkowane jedynie we własnym zakresie, które ABIGO rozprowadza na cały świat. Produkcja odbywa się w fabryce w Askersund, zgodnie z rygorystycznymi wytycznymi i regulacjami. Te ostre restrykcje skłoniły Linusa Göhle, technika produkcji odpowiedzialnego za utrzymanie linii produkcyjnych, do znalezienia wysokotemperaturowej drukarki 3D. “Od samego początku szukałem drukarki 3D, z pomocą której można drukować używając materiałów PEEK i ULTEM, ponieważ działamy w ściśle regulowanej branży. W niektórych aspektach certyfikat materiału jest niezbędny.”
Niwelowanie długiego czasu dostawy
ABIGO Medical zainwestowało w drukarkę 3D FUNMAT HT firmy INTAMSYS, podstawowy model drukarki zdolny do pracy w wysokich temperaturach. Dzięki podgrzewanej komorze (90℃), podgrzewanej platformie (160℃) oraz dyszy osiągającej 450℃, ta drukarka 3D jest zdolna do pracy z wysokowydajnymi filamentami, takimi jak PEEK czy PEKK. “Drukowanie z użyciem PEEK nie jest takie trudne. Drukujemy używając podstawywch ustawień, osiągając odpowiednie rezultaty, bez odkształceń i z dobrą przyczepnością warstw” – mówi Linus Göhle. Jedna z wydrukowanych części stanowi istotną część zamienną dla procesu produkcji nowej linii fabryki. Chodzi o koła pasowe, które wciągają papier do jednostki zgrzewającej. Na skutek zużycia guma wokół nich stała się zbyt twarda, co prowadziło do zakłóceń ciągłości działania linii produkcyjnej. “To nowa linia produkcyjna, do której nie mamy jeszcze wystarczająco części zapasowych. Czas dostaw nowych wynosił 7-8 tygodni, to zbyt długo.” kwituje Linus Göhle.
Inżynieria odwrotna i druk 3D
Z tego właśnie powodu Linus Göhle zainteresował się inżynierią odwrotną. Postanowił sam wydrukować brakujące koła pasowe. W tym celu wybrał filament PEEK, z powodu dużej wytrzymałości temperaturowej, wynoszącej nawet do 87℃. Wydrukował wspomniany element i umieścił na nim gumowy oring. “Spodziewaliśmy się, że wydrukowany element wytrzyma 1-2 tygodnie. Bo zużyciu wydrukowalibyśmy kolejny aż do dostawy oryginalnych części. Okazało się, że koła wytrzymały cały czas oczekiwań i nawet w momencie wymiany funkcjonowały bez zarzutu. Wymiana została podyktowana zaleceniami działu jakości, nie zużyciem” mówi Linus Göhle.
Druk 3D jest dziesięciokrotnie tańszy
Dzięki temu stosunkowo łatwemu rozwiązaniu, ABIGO Medical poradziło sobie z problemem długiego czasu dostaw części zamiennych i utrzymania produkcji w czasie oczekiwania. Ku zaskoczeniu pracowników, elementy wydrukowane na miejscu okazał się dziesięciokrotnie tańsze od oryginalnych części. Technik produkcji zwraca uwagę, że żywotność części wydrukowanych jest krótsza, jednak ciężko było zweryfikować na ile, ponieważ i tak spełniały one znakomicie swoją rolę przez cały czas pracy. Tymczasem zespół Linusa drukuje kolejne części na wymianę, np. obudowę łożyska do przenośnika taśmowego. W tym konkretnym przypadku to nie czas dostawy jest kluczowy, a koszt. Wydrukowanie obudowy z poliwęglanu to koszt około 100€, natomiast oryginalna aluminiowa kosztuje 4000€. Dopasowanie łożysk w obudowie jest znakomite. “Pasują jak ulał” odpowiada Linus – “Drukowanie z poliwęglanu na drukarce INTAMSYS FUNMAT HT jest równie łatwe co z innych materiałów, musiałem jedynie nieco podrasować ustawienia domyślne.”
Zastępowanie części aluminiowych
Poliwęglan jest teraz ulubionym filamentem Linusa i jego kolegów z działu utrzymania ruchu ABIGO Medical. “Wynika to z tego, że ma dobre właściwości mechaniczne, jest łatwy w druku i ma dobry stosunek jakości do ceny” komentuje Linus. PEEK jest używany jedynie do druku elementów, które wymagają najwyższej jakości. Dla tej szwedzkiej drużyny utrzymania ruchu, drukarka FFF firmy INTAMSYS to idealne narzędzie produkcyjne. Nie tylko uzupełniają lukę w trakcie oczekiwania na oryginalne części zamienne, ale również zmniejszają koszty i pozostawiają możliwość ulepszenia części w procesie modelowania. Linus Göhle już od jakiegoś czasu śledzi innowacje w branży 3D, niestety drukarka do druku z aluminium jest zbyt droga by znaleźć praktyczne wykorzystanie. Standardowe drukarki FFF nie oferują takiej możliwości ze względu na limity dotyczące wykorzystywanych materiałów.
Wysokotemperaturowe drukarki 3D INTAMSYS udowodniły, że są odpowiednim narzędziem do zapewnienia ciągłości produkcji, ponieważ aluminiowe elementy mogą zostać z powodzeniem zastąpione przez wysokowydajne polimery. “Opinie przeczytane na temat drukarki FUNMAT HT zwróciły moją uwagę na to urządzenie” wspomina Linus. Otwarta platforma to istotny aspekty podczas wyboru drukarki 3D. “Pracujemy w ściśle określonych warunkach, czasami klienci wymagają od nas używania jedynie sprawdzonych i certyfikowanych materiałów. W tym celu musimy znaleźć dostawców, którzy pozostają otwarci w tych sprawach”. Jeśli zajdzie potrzeba wydrukowania np. stempla do zgrzewarki, PEEK będzie jedynym materiałem dopuszczonym do produkcji tego elementu, ponieważ są to elementy produkcyjne pakujące produkty do opatrywania ran.
Natychmiastowe wydruki wysokiej jakości
Kolejną rzeczą, jaka zadziwiła Linusa była wysoka jakość wydruku, którą był w stanie osiągnąć już przy użyciu bazowych ustawień drukarki i filamentu PEEK. “Można wiele przeczytać o problemach napotykanych podczas druku 3D, w szczególności przy użyciu wysokowydajnych filamentów, dlatego tak mocno zdziwiło mnie, że już pierwszy projekt wydrukowany przy użyciu drukarki FUNMAT HT okazał się w pełni sprawnym elementem gotowym do użycia na linii produkcyjnej.” Użyty filament poliwęglanowy również pochodzi od producenta INTAMSYS. “Przetestowaliśmy także inne, tańsze materiały od innych producentów. Czasami wymagało to od nas podrasowania ustawień, co nie było konieczne przy pracy z filamentami od INTAMSYS.”
“Nasza wysokotemperaturowa drukarka 3D działa właściwie na okrągło. Nie tylko z powodu produkcji części, ale również w celach edukacyjnych i treningowych. W tym momencie aż troje ludzi w dziale utrzymania ruchu jest zaznajomionych i gotowych do pracy z drukarką INTAMSYS FUNMAT HT.” Jednak to Linus Göhle wykonuje większość prac projektowych samodzielnie. “Zauważyłem, że drukarka staje się codziennym elementem naszej pracy. Coraz częściej wykorzystujemy ją do prac konserwacyjnych. Im więcej wiemy o materiałach i ograniczeniach, tym więcej korzyści czerpiemy z drukarki.” Linusa Göhle’a wspiera Additiva AB, szwedzki partner INTAMSYS. “Podczas instalacji otrzymaliśmy jednodniowe szkolenie. Teraz większość problemów rozwiązujemy przez telefon, ale przyszłości będą jeszcze szkolenia. Takie wsparcie jest ważne. Mimo naszego wcześniejszego doświadczenia z drukiem 3D, takie szkolenia wiele nam dają.”
Chcesz się dowiedzieć więcej na temat rozwiązywania problemów przemysłowych przy użyciu druku 3D? Zapraszamy do zapoznania się innymi naszymi wpisami blogowymi przedstawiającymi konkretne przypadki i ich rozwiązania. Udzielamy również indywidualnych konsultacji w zakresie doboru drukarki 3D do potrzeb, zapraszamy do kontaktu!
