3D-Druck - Eine Notwendigkeit für Luxusuhrenanbieter Promotion SpA

Das italienische Unternehmen Promotion SpA, ein Partner vieler Schweizer Luxusuhrenhersteller, hat verschiedene Probleme bei der Herstellung von Prototypen gelöst, indem der 3D-Druck mit Nylon Carbon-Filament auf dem INTAMSYS FUNMAT HT 3D-Drucker in die Werkzeugherstellung integriert wurde. Wir waren von seiner mechanischen Beständigkeit und Leichtigkeit positiv beeindruckt, sagt Federica Tiso.

Der 3D-Druck mit Nylon Carbon löst Fertigungsprobleme

Promotion SpA ist ein bekannter Zulieferer für die Luxus-Schmuck- und Uhrenindustrie. Das Unternehmen in Vicenza, dem Hauptstandort Italiens für die Goldschmuck- und Uhrenkomponentenindustrie, ist zu einem wichtigen Partner bei der Herstellung von Uhrenarmbändern und Accessoires geworden.

Wir kontrollieren den gesamten Prozess, sagt Federica Tiso, R&D Material Scientist bei Promotion Spa. Angefangen beim Design und Prototyping, über die Herstellung, Qualitätskontrolle und Logistik. Mit der Kompetenz und den Fähigkeiten, kundenspezifische Armbänder zu entwickeln und herzustellen, können wir unseren Kunden eine Komplettlösung anbieten.

Seit 2014 setzt das Unternehmen auf den 3D-Druck

Promotion SpA hat den 3D-Druck eingeführt, um die Entwicklungszeit zu verkürzen und die Qualität jedes Armbands zu gewährleisten. 2014 kaufte das Unternehmen seine erste SLM-Maschine um Bronze und Stahl zu drucken und um damit Prototypen und Werkzeuge zu erstellen. Sie erwarben dann einen zweiten 3D-Metalldrucker, speziell für den Druck mit reinem Gold. Im Jahr 2019 wurde der erste DLP-Drucker in der Promotion-Anlage eingeführt, um Werkzeuge aus flüssigen Harzen zu erstellen.

Federica erklärt: Unsere Produkte sind hochgradig kundenspezifisch und werden in kleinen Chargen gefertigt. Das bedeutet, dass die Werkzeuge, die für die Montage oder das Polieren verwendet werden, häufig gewechselt werden müssen. Jedes Armband wird einer sehr strengen qualitativen und mechanischen Prüfung unterzogen, daher benötigen wir auch Werkzeuge, die diesen wichtigen Schritt vereinfachen.

Jedes Werkzeug hat einzigartige Anforderungen. Werkzeuge für Labortests müssen eine extrem hohe Anzahl von Zyklen aushalten, ohne sich zu verziehen oder zu brechen. Polierwerkzeuge dürfen sich nicht zu schnell verziehen und Montagewerkzeuge müssen eine glatte Oberfläche haben, um Kratzer auf den Werkstücken zu vermeiden.

Warum wurde Nylon Carbon Filament gewählt?

Promotion SpA hatte einige Probleme mit einer 3D-gedruckten Vorrichtung, die zum Ausrichten der Glieder eines Armbands für das Seitenschweißen verwendet wurde. Die Gesamtabmessungen des Werkzeugs waren 115x16,75x10 mm. Die Breite der Zähne betrug etwa 0,8 mm. Federica sagt: Um die Armbänder vor Reibung mit dem Werkzeug zu schützen und gleichzeitig zu vermeiden, dass sie sich bewegen, verwenden wir ein weiches Material, das es uns ermöglicht, die beiden Teile fest miteinander zu verbinden, ohne sie zu beschädigen. Diese Lösung erzeugt jedoch eine Spannung in der Mitte des Werkzeugs, die zu Brüchen führte.

Die Werkzeuge konnten leicht brechen, wenn zu viel Kraft aufgewendet wurde, während die Polymere im Harz unter Photodegradation litten, was die gedruckten Teile schwächer machte. Daher schloss sich Federica mit FastParts zusammen, um eine Lösung zu finden. Die Ingenieure von FastParts (eine Druckservice-Abteilung von Crea3D) schlugen vor, das Werkzeug mit einem Hochleistungspolymer wie Nylon Carbon auf dem INTAMSYS FUNMAT HT FFF-Drucker zu drucken.

Hierbei handelt es sich um das Einstiegssystem einer Reihe von industriellen Hochtemperatur-3D-Druckern von INTAMSYS. Der INTAMSYS FUNMAT HT-Drucker ermöglicht den 3D-Druck von Hochleistungsmaterialien wie Nylon Carbon-Filament (ein Material mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften für den Werkzeugbau und ähnliche Anwendungen).

Eine echte Erfolgsgeschichte

Wir hatten noch nie die Gelegenheit, ein solches Material zu verwenden, aber wir waren positiv beeindruckt von der mechanischen Widerstandsfähigkeit und der Leichtigkeit des Materials. Die von FastParts gedruckten Teile halten viele Zyklen der Befestigung der seitlichen Schrauben aus. Obwohl das Tooling belastet wird, verzieht es sich nicht in der Mitte, sagt Federica über die Ergebnisse.

Die Ingenieure von Promotion SpA entwarfen kleine Zähne (mit einer Breite von 0,8 mm) für eine schnelle und einfache Ausrichtung des Armbands aus dem ursprünglichen 3D-Modell. Da der FFF-Druck weniger detailliert ist als der Druck mit Harzen, mussten sie das Design leicht abändern. Das Einzige, was wir sonst noch tun mussten, war, nach dem Druck einige Grate zu entfernen. Das ist alles.

Metall durch Polymere ersetzen

INTAMSYS 3D-Drucker haben sich vor allem deshalb bewährt, weil der Druck mit hochleistungsfähigen Polymeren Werkzeuge aus Metall ersetzen kann, ein nächster Schritt, der verfolgt wird. Die robusten, aber leichten Teile, die mit Nylon-Carbon-Filament gedruckt werden, sind eine großartige Lösung, um ein leichtes und verschleißfestes End-of-Arm-Werkzeug für das Handgelenk des Roboters zu schaffen. Wir freuen uns darauf, gemeinsam mit FastParts weitere Möglichkeiten zu erforschen.