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Die industrielle 3D-Druckausrüstung von HP führt zu schnellerem Design, höherer Produktivität und Produktion

Der Einsatz von HP Multi Jet Fusion durch APCC verdeutlicht den Einfluss des 3D-Drucks auf die Fertigungsindustrie.

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Industrie

Industrie: Maschinen und Anlagen

Die Herausforderung

Einsatz einer Technologie, die mit der Nachfrage mithalten und sich an häufige Änderungen in der Produktion anpassen kann.

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Ergebnisse

Die HP Multi Jet Fusion Technologie ermöglicht es APCC, Teiledesigns schnell überarbeiten zu können und HP Inkjet Supplies in hohen Stückzahlen zu verpacken.

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Material

HP 3D High Reusability1 PA 12

Technologie

HP Multi Jet Fusion Technologie

HP Jet Fusion 4200 3D-Drucker

HERAUSFORDERUNG

Häufig wechselnde Produktionsanforderungen

Das Americas Product Completion Center (APCC) von HP Inc. in Richmond, Virginia, verpackt HP Inkjet-Verbrauchsmaterialien und bereitet sie für den Versand an Ziele in Nord- und Südamerika vor. 

 

Als eines von vier Zentren, die diese Vorgänge weltweit durchführen, erhält das APCC Druckerpatronen in loser Form von den Fabriken, verpackt sie für den Einzelhandel und passt die Verpackung für die spezifischen Regionen an, die es unterstützt, was in diesem Fall Nord- und Südamerika umfasst. 

 

Das Zentrum ist nicht nur Anlagenbetreiber, sondern auch Hersteller, der die Produktionslinien plant und konstruiert und die Teile darin produziert.

Das Fertigstellungszentrum besteht aus 19 Verpackungslinien, die je nach Produktionsanforderungen häufig umgestellt und angepasst werden. Die Ingenieure im APCC planen und konstruieren die Verpackungsanlagen und benötigen oft sowohl Unterstützungsteile für Anlagenänderungen als auch Ersatz- und Austauschteile.

 

Um HP Inkjet Verbrauchsmaterialien in hohen Stückzahlen zu verpacken, suchte APCC nach einer Technologie, die mit der Nachfrage Schritt halten und sich an häufige Änderungen in der Produktion anpassen kann (z. B. unterschiedliche Verpackungsgrößen für verschiedene Produkte). 

 

Ferner identifizierte es Metallteile als Teil seiner Ausrüstung, die es möglicherweise durch leichtere Teile ersetzen könnte.

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“Wir wollten herausfinden, ob die additive Fertigung für uns eine nützliche Rolle in unserem Betrieb einnehmen könnte, um die Effizienz zu verbessern und einen Teil der Kosten einzusparen. Als Produktionsleiter sind wir immer auf der Suche nach Möglichkeiten, unsere Kosten und die Geschwindigkeit zu verbessern, mit der wir auf neue Anforderungen und Möglichkeiten reagieren, um die Anlage am Laufen zu halten."

Paul McArdle, Engineering Project Manager für HP Inc. 

LÖSUNG

Testen von 3D-gedruckten Werkzeugen

Das APCC begann mit dem FDM (Fused Deposition Modeling) 3D-Druckverfahren, aber nach einigen Testrunden wurde klar, dass etwas Zuverlässigeres gefunden werden musste, mit dem sich Teile in großen Stückzahlen produzieren ließen und Ideen für Fertigungswerkzeuge realisiert werden konnten.

 

"Wir hatten ein bestimmtes Projekt im Sinn, bei dem wir ein brandneues Förderband installieren wollten, um eine Flotte neuer Roboter an einer unserer manuellen Verpackungslinien einzuführen", erklärt McArdle. "Wir haben uns einen kleinen FDM-Drucker angeschafft, um zu sehen, ob die additive Fertigung etwas für uns in Bezug auf die Kosten sein könnte." 

 

"Wir fanden bald heraus, dass FDM zu langsam und zu unzuverlässig sein würde, um den Zeitplan für das Projekt einhalten zu können. Es hätte im besten Fall mehrere Monate gedauert, alle benötigten Teile zu drucken."

Als die HP Jet Fusion 3D-Drucklösung angekündigt wurde, zeigte McArdle großes Interesse an dieser Technologie: "Ich habe mir das [HP 3D-Druck] ziemlich bald nach der Markteinführung durch HP angesehen, um zu prüfen, ob es einen Bedarf oder ein Argument dafür gibt, einen solchen Drucker in unserem Betrieb einzusetzen."

 

Der damalige APCC-Praktikant Josh Almeter wurde mit der Aufgabe betraut, eine Liste von Technologien vorzuschlagen, die die Produktionsanforderungen der Fabrik am effizientesten erfüllen würden. Nachdem er die HP Multi Jet Fusion Technologie vorgestellt hatte, entschied sich McArdle im November 2017 für die Anschaffung der ersten HP Jet Fusion 4200 3D-Drucklösung.

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ERGEBNISSE

Umstellung auf eigene industrielle 3D-Druckanlagen

Nachdem das APCC die HP Multi Jet Fusion Technologie zur Herstellung eigener Teile nutzte, anstatt sie weiterhin zu kaufen oder sich auf Outsourcing zu verlassen, entwickelte sich der Einsatz der Technologie zum Design und zur Entwicklung neuer 3D-gedruckter Industrieteile. 

 

Mit 3D-Druck hat das APCC Cobots und Delta-Roboter sowie neue Förderösen in zwei Fertigungslinien integriert, die zuvor manuell bedient wurden.

Das APCC nutzt die Technologie nun für das Prototyping, die Produktion von Endteilen, 3D-gedruckte kundenspezifische Ersatzteile und zur Herstellung von Vorrichtungen und Werkzeugen für seine Maschinen, die sich in fünf Kategorien einteilen lassen: Förderbandteile, End-of-Arm-Werkzeuge, Ersatzteile, Break-and-Fix-Teile und Vorrichtungen. 

 

Tausende von 3D-gedruckten Teilen später ist die HP Multi Jet Fusion Technologie ein fester Bestandteil der Fertigungsprozesse von APCC geworden.

Weitere Informationen:

Auswirkungen auf die Fertigung

Höhere Produktivität

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Weitere Fallstudien

  1. HP Jet Fusion 3D-Drucklösungen mit HP 3D High Reusability PA12 bieten eine bis zu 80%ige Wiederverwendbarkeit von überschüssigem Pulver und produzieren Charge für Charge funktionsfähige Teile. Zum Prüfen wird das Material einem Alterungsprozess unter realen Druckbedingungen unterworfen und das Pulver über Generationen nachverfolgt (Extremfall der Wiederverwendbarkeit). Aus jeder Generation werden dann Teile hergestellt und auf mechanische Eigenschaften und Genauigkeit geprüft.