Konstruktion: Unilever nutzt 3D-gedruckte Spritzgussformen

Unilever verkürzt durch 3D-gedruckte Spritzgussformen die Vorlaufzeiten für Prototypen um 40 Prozent: Der Konsumgüteranbieter nutzt die PolyJet-Technologie von Stratasys für 3D-gedruckte Spritzgussformen, mit denen aus dem Material des Endprodukts Prototypen für Funktionsprüfungen und Verbrauchertests gefertigt werden. Das Unternehmen berichtet von ca 35 Prozent kürzeren Vorlaufzeiten im thermoplastischen Umformen während der Konstruktionsphase, die durch den Einsatz des 3D-Produktionssystems Fortus 360mc erreicht wurden.

Stratasys Ltd. (Nasdaq:SSYS), einer der Weltmarktführer im Bereich des 3D-Drucks und der additiven Fertigung gibt bekannt, dass die italienische Niederlassung des internationalen Konsumgüterkonzerns Unilever durch den Einsatz von Stratasys‘ PolyJet 3D-Drucktechnologie bei der Herstellung von Prototypenbauteilen um 40% reduzierte Vorlaufzeiten erzielen konnte. Mit 3D-gedruckten Spritzgussformen kann das Unternehmen nun sehr viel schneller als mit herkömmlichen Fertigungsmethoden Prototypenbauteile im Endproduktmaterial herstellen, die für Funktionsprüfungen und Verbrauchertests genutzt werden.

Unilever (mit seinen Marken wie Surf, Comfort, Hellmanns und Domestos) benutzt das Multimaterial 3D-Produktionssystem Objet500 Connex von Stratasys zur Herstellung von Formwerkzeugen für seine Haushalts- und Waschmittelprodukte. Im Sortiment sind etwa 50 Prototypenbauteile eines breiten Spektrums von Flaschendeckeln, – verschlüssen und WC-Steinen.

„Stratasys 3D-Drucktechnologie ermöglicht uns, eine Reihe von Spritzgussformen für verschiedene Teile zu fertigen, die noch am selben Tag Funktions- und Verbrauchertests unterzogen werden können,“ erklärt Stefano Cademartiri, R&D-, CAD- und Prototyping-Spezialist bei Unilever. „Zuvor dauerte die Herstellung eines Prototypenbauteils mit herkömmlichen Werkzeugherstellungsverfahren mehrere Wochen. Das hat nicht nur längere Vorlaufzeiten sondern auch erhöhte Kosten für wiederholte Anläufe verursacht. 3D-Druck gibt uns nun die Freiheit, Überarbeitungen des Designs in wenigen Stunden zu realisieren. Wir können Prototypenbauteile im endgültigen Material, wie beispielsweise Polypropylen, um 40 % schneller als zuvor produzieren.“

Unilever wurde vom italienischen Stratasys Vertriebspartner Overmach mit dem Multimaterial 3D-Produktionssystem Objet500 Connex von Stratasys ausgerüstet. Damit werden nun die Spritzgussformwerkzeuge in Digital ABS 3D-gedruckt. Digital ABS ist bekannt für seine extreme Temperaturbeständigkeit und Belastbarkeit – Eigenschaften, die es ideal für Spritzgussanwendungen machen. Cademartiri erklärt weiter: „3D-Druck hat uns erhebliche Einsparungen bei den Kosten und Bearbeitungszeiten eingebracht, da die Spritzgussformen aus Digital ABS die hohen Qualitätsansprüche an traditionell hergestellte Prototypen erfüllen und gleichzeitig den hohen Temperaturen und dem Druck der Spritzgussmaschine widerstehen können.“

Unilever produziert mit dem FDM-basierten 3D-Produktionssystem Fortus 360mc auch Thermoform-Werkzeugprototypen aus dem hochwertigen Kunststoff ABS-M30. Das Unternehmen ist nun in der Lage, realistische, zugfeste Formen herzustellen, die Funktionsprüfungen standhalten können – ein  wichtiger Aspekt bei der Entwicklung des endgültigen Thermoformwerkzeugs.

„Bisher haben wir unsere Thermoforming-Arbeiten ausgelagert, da sie für uns mit zu hohem Arbeitsaufwand und langen Vorlaufzeiten verbunden waren,“ erklärt Cademartiri. „Seit wir jedoch diese Bauteile im 3D-Druck selbst produzieren, konnten wir die Vorlaufzeiten in der Konzeptphase um 35 Prozent verkürzen. Die Technologie hat unseren gesamten Produktionsablauf schlanker gemacht. Wir können unsere Entwürfe schneller überprüfen und ungeeignete Teile aussondern, bevor wir die mit erheblichen Investitionen verbundene Massenproduktion einleiten.“

Nadav Sella, Senior Manager für Werkzeugherstellung bei Stratasys fügt hinzu: „Wir beobachten bei unseren Kunden einen steigenden Trend, unsere additiven Fertigungsverfahren über das Prototyping hinaus zur Herstellung von Fertigungswerkzeugen für viele Anwendungen einzusetzen. Durch einige unserer jüngst entwickelten, langlebigeren Materialien haben unsere Kunden jetzt eine größere Auswahl an Verfahren, um Fertigungswerkzeuge und Prüfteile aus dem Material des Endprodukts herzustellen, bevor Sie in teure Metallformwerkzeuge investieren.“

Bild: 3D-gedruckte Spritzgussform für Domestos WC-Stein.