Use Case UltiMaker: automatisiertes Schweißen
Lesedauer: ca. 6-7 Minuten
Wie 3D-Druck auf dem UltiMaker das automatisierte Schweißen unterstützt
Das erwartet dich im Blog-Artikel:
Elektrolas, ein führender Experte für Schweißlösungen in den Niederlanden, hat erkannt, dass das UltiMaker S5 ProBundle eine entscheidende Rolle dabei spielt, die Maschinenstillstandszeiten zu minimieren und gleichzeitig die Effizienz beim Cobot-Schweißen zu maximieren.
Durch den Einsatz dieser innovativen Technologie kann Elektrolas seine Produktionsabläufe optimieren und auf schnelle Print-on-Demand-Lösungen zurückgreifen, um seinen Kunden eine zeitnahe Bereitstellung von Ersatzteilen und individuell angepassten Komponenten zu gewährleisten.
Diese effiziente Arbeitsweise ermöglicht nicht nur eine deutliche Reduzierung der Lieferzeiten, sondern trägt auch maßgeblich zur Senkung der Gesamtkosten bei, da keine großen Lagerbestände an Ersatzteilen vorgehalten werden müssen.
Wer ist Elektrolas?
Seit der Gründung vor fast 25 Jahren hat sich Elektrolas, ein Experte im Schweißbereich, von einem reinen Anbieter von Schweißgeräten und -services zu einem ganzheitlichen Unternehmen entwickelt. Neben der Bereitstellung und Wartung von Schweißgeräten bietet das Unternehmen nun auch Schulungs- und Qualitätsmanagementdienste an und hat kürzlich sein Portfolio um Schweißautomatisierungsdienste erweitert.
Während dieser Expansion hat Elektrolas auch seine technologische Infrastruktur modernisiert. Besonders hervorzuheben ist die Integration von 3D-Drucktechnologie, insbesondere des S5 ProBundle von UltiMaker. Diese Innovation hat es Elektrolas ermöglicht, automatisierte Schweißsysteme zu verbessern und Arbeitsabläufe zu optimieren.
Der Weg zur Einführung des 3D-Drucks
Ähnlich wie viele Unternehmen, die bisher auf konventionelle Produktionsverfahren gesetzt hatten, erkannte auch Elektrolas nicht sofort die Vorteile der Integration des 3D-Drucks in seine Prozesse. Thije van Delft, der technische Leiter bei Elektrolas, musste selbst in die Technologie investieren und deren Anwendbarkeit im Schweißbereich durch Tests erproben.
Er sagt:
"Ich hatte in der Schule einige Tests mit 3D-Druckern durchgeführt und fragte den Firmeninhaber (Joost van den Hooven), ob ich einen kaufen könnte. Er sagte, das sei nicht möglich, also sagte ich, 'Ich werde mir selbst einen kaufen', und kaufte für ein paar hundert Euro einen sehr einfachen 3D-Drucker und begann damit. Wir haben einige Tests durchgeführt und nach einiger Zeit war auch Joost überzeugt."
Elektrolas konsultierte daraufhin Ingenieurstudenten, die im Rahmen ihrer Praktika im Unternehmen Erfahrungen mit 3D-Druck gesammelt hatten, um deren Expertise in Bezug auf die Auswahl der geeigneten 3D-Drucker-Hardware zu nutzen. Nach eingehender Überlegung fiel die Entscheidung auf das S5 ProBundle von UltiMaker.
Neue Anwendungen freischalten
Der UltiMaker 3D-Drucker hat eine entscheidende Rolle im Unternehmen gespielt, insbesondere als Elektrolas seine Automatisierungsabteilung unter der Leitung von van Delft ausgebaut hat.
Durch die Integration von Roboter- und Cobot-Schweißsystemen konnte das Unternehmen seine Kunden in den Niederlanden und darüber hinaus bedienen.
Elektrolas hat bereits Dutzende von Cobot-Schweißsystemen erfolgreich verkauft und installiert. Diese Systeme ermöglichen es den Kunden, ihre Durchlaufzeiten zu verkürzen, eine konsistente Qualität sicherzustellen und gleichzeitig den Mangel an Schweißfachkräften zu mildern.
Thije van Delft mit dem UltiMaker S5 ProBundle und der Cobot-Schweißanlage im Hintergrund.
Der 3D-Druck hat bei der Herstellung von Klammern bzw. Schellen Einzug gehalten, die an Schweiß-Cobots angebracht werden, um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten und die optimale Bewegungsfreiheit des Roboterarms sicherzustellen.
Van Delft erklärt:
"Wir verfügen über einen Halter und eine Armklemme, um den Brennerschlauch am Roboter sicher anzubringen.
Dieses System besteht aus zwei Komponenten: einer, die am Roboter montiert wird, und einer, die am Schlauch befestigt ist.
Diese werden mithilfe eines Fixierstifts sicher fixiert. Wenn man das durch Fräsen oder andere herkömmliche Verfahren herstellen wollte, wäre das nicht möglich."
Die komplexe Form der Klemme macht sie perfekt für den 3D-Druck, und zwar zu einem Kosten- und Zeitrahmen, der mit anderen Herstellungsmethoden nicht reproduziert werden kann.
Das Unternehmen hat erkannt, dass es schnell möglich ist, Ersatzteile für die 3D-gedruckten Klemmen zu beschaffen. Da diese aus robustem PLA gefertigt sind, kann es vorkommen, dass sie gelegentlich brechen.
"In einem solchen Fall ist es äußerst einfach, ein neues Teil auszudrucken und es am nächsten Tag an den Kunden zu versenden",
erklärt van Delft.
"Der Kunde schickt uns einfach ein Bild des beschädigten Teils, wir starten den Druckvorgang und können das Ersatzteil dann am nächsten Tag per DHL verschicken."
Diese Vorgehensweise bietet den klaren Vorteil, dass keine großen Lagerbestände an Ersatzklemmen benötigt werden, da sie bei Bedarf gedruckt werden können.
Des Weiteren setzt Elektrolas auch bei der Herstellung temporärer Halterungen für die Befestigung von Handschweißbrennern an Roboter- oder Cobot-Systemen auf den 3D-Druck. Ein Beispiel dafür war, als ein Kunde den manuellen Schweißbrenner in ein automatisiertes System integrieren wollte.
"Wir haben den Lieferanten dieses Schweißbrenners kontaktiert, jedoch betrug die Lieferzeit für die automatisierte Version 10 bis 12 Wochen",
erinnert sich van Delft.
Durch die Entwicklung und den 3D-Druck einer Halterung zur Befestigung des Schweißbrenners am Roboter konnte Elektrolas seinem Kunden eine vorübergehende Lösung anbieten, während dieser auf das endgültige Teil vom Schweißbrennerlieferanten wartete. Auf diese Weise konnte das Unternehmen die automatisierte Schweißproduktion reibungslos fortsetzen, ohne durch Systemausfälle beeinträchtigt zu werden.
Warum das S5 ProBundle von UltiMaker?
Obwohl sowohl UltiMaker als auch Elektrolas in den Niederlanden ansässig sind, war die lokale Nähe nur ein Aspekt, als das Schweißunternehmen vor drei Jahren nach einer 3D-Drucklösung suchte. Das S5 ProBundle von UltiMaker bietet eine professionelle Lösung, die die bewährte Dual-Extrusionstechnologie von UltiMaker mit erweiterten Funktionen wie automatisiertem Materialmanagement, ausgezeichneter Luftfiltration und Feuchtigkeitskontrolle für Filamente kombiniert. Zusätzlich verfügt der 3D-Drucker über ein großes Druckvolumen (330 x 240 x 300 mm), was für Elektrolas von hoher Bedeutung war, da das Unternehmen häufig große Bauteile herstellt.
Im großen Druckbett des S5 können mehrere Drucke gleichzeitig ausgeführt werden.
Van Delft und sein Team legten Wert auf Benutzerfreundlichkeit und Druckqualität, beides bietet das UltiMaker S5 ProBundle. Durch die Möglichkeit, Einrichtungs- und Druckeinstellungen in Cura zu speichern, erreichte Elektrolas eine konsistente Druckqualität von Projekt zu Projekt.
Van Delft erläutert, dass er und sein Team die benötigten Teile in SolidWorks entwerfen und bei Bedarf per Knopfdruck drucken können. Dies verdanken sie auch den vorprogrammierten Druckeinstellungen ihrer Praktikanten und der intuitiven Benutzeroberfläche von UltiMaker, die das Drucken mit nur einer Taste ermöglicht.
"Wenn ein Kunde beispielsweise mit einer speziellen Maschine schweißen möchte, der Roboter aber keinen Schweißbrenner hat, können wir mit einem normalen Schweißbrenner eine Halterung in SolidWorks skizzieren und diese dann ausdrucken."
Auf diese Weise können Testteile bereits am nächsten Tag geliefert werden.
Elektrolas verwendet hauptsächlich UltiMaker Tough PLA für seine Druckmaterialien. Dieses technische PLA-Filament bietet eine gute Zähigkeit ähnlich wie ABS, minimale Verformung und hervorragende Bedruckbarkeit zu erschwinglichen Kosten. Obwohl Tough PLA nicht das robusteste Material im UltiMaker-Portfolio ist, erfüllt es dennoch die Anforderungen des Schweißunternehmens an Klemmen und Halter.
Die Schwächen des Materials erweisen sich sogar als Vorteil.
"Ich habe zweimal eine Anfrage für eine neue 3D-gedruckte Klemme erhalten, weil der Bediener des Roboters einen Fehler gemacht und die Klemme zerbrach, als der Brenner während der Bewegung des Roboters gegen eine Ecke stieß",
erklärt van Delft.
"Hier ist es gut, dass die Klemme bricht, denn sie schützt den Brenner vor Bruch. Die Klemme ist nicht teuer und leicht auszutauschen, der Brenner jedoch nicht."
Die 3D-gedruckten Schellen ermöglichen eine sichere Befestigung der Schweißschläuche. Durch den Druck in Tough PLA sind die Klemmen robust, können aber bei Bedarf auch schnell und kostengünstig ausgetauscht werden.
Elektrolas profitiert auch von weiteren Funktionen des S5 ProBundle, darunter der Air Manager, ein Gehäuse, das einen geschlossenen Luftstrom von innen nach außen bietet und bis zu 95 % der während des Druckprozesses erzeugten ultrafeinen Partikel (UFPs) filtert, sowie die S5 Material Station. Diese Station kann bis zu sechs Filamentspulen aufnehmen und schützen, bietet eine Filamentende-Erkennung und ermöglicht einen automatischen Spulenwechsel, was das Drucken ohne Unterbrechung erleichtert.
"Bei großen Drucken, die vielleicht 35 bis 45 Stunden dauern, kann die Materialstation selbstständig das PLA wechseln und den Druck fortsetzen, bis er am nächsten Tag fertig ist."
Fügt van Delft hinzu.
Intuitiver 3D-Druck für die traditionelle Fertigung
Elektrolas ist eines von vielen Unternehmen im traditionellen Fertigungsbereich, das von den Vorteilen der professionellen 3D-Drucklösungen von UltiMaker profitiert hat. Beispielsweise verlässt sich der Industriezulieferer ERIKS BV für eine Reihe von Anwendungen auf UltiMaker-Systeme, darunter Prototyping, Werkzeugbau, kundenspezifische Vorrichtungen und Vorrichtungen sowie Ersatzteile.
Entdecke hier den neuesten UltiMaker 3D-Drucker: Factor 4
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