40 kosov, izdelanih po meri

Pri razvoju plastičnih izdelkov se v TECOS Razvojnem centru orodjarstva Slovenije pogosto srečujejo s projekti, pri katerih klasična logika velikoserijske proizvodnje ni optimalna. Naročnik potrebuje izdelek z lastnostmi brizganega kosa, vendar je zahtevana količina nekaj deset ali nekaj sto kosov. Izdelava klasičnega serijskega orodja je lahko v takšnem primeru ekonomsko težko upravičljiva, medtem ko 3D-tisk zaradi materiala, površine ali drugih zahtev ni vedno ustrezna tehnologija izdelave končnega izdelka.

Takšen izziv so v TECOS-u reševali pri razvoju posebej prilagojenega pokrova sifona tuša, kjer je naročnik potreboval manjšo serijo le 40 kosov. Projekt so izvedli kot celovit razvojni proces – od obstoječega fizičnega izdelka do CAD-modela, funkcionalnega prototipa, lastnega prototipnega brizgalnega orodja in končne serije brizganih izdelkov. Cilj ni bil zgolj izdelati digitalne kopije obstoječega izdelka, zato so CAD-model skladno z zahtevami naročnika dodatno konstrukcijsko prilagodili ter pripravili končno geometrijo, primerno za nadaljnjo izdelavo.

Kako izdelati orodje za brizganje za zgolj 40 kosov?

Izdelava namenskega klasičnega serijskega orodja za tako majhno količino izdelkov bi pomenila nesorazmerno velik delež stroška orodja na posamezen izdelek. V TECOS-u so zato konstrukcijo prilagodili konceptu prototipnega orodja z aluminijastimi orodnimi vložki ter orodje zasnovali kot enognezdno, kar je za zahtevano majhno serijo predstavljalo racionalno tehnično rešitev.

Namesto izdelave celotnega novega ogrodja so uporabili obstoječe univerzalno ogrodje, po konstrukciji orodja in simulacijah brizganja v virtualnem okolju pa je sledila priprava tehnologije njegove izdelave. Na podlagi 3D-geometrije orodnih vložkov so pripravili ustrezne CAM-obdelovalne strategije za CNC-rezkanje, ta pa je poleg geometrije izdelka upoštevala tudi zahteve naročnika glede njegovega končnega videza. Po končani CNC- in površinski obdelavi so aluminijaste vložke namestili v univerzalno ogrodje ter sestavili končno prototipno orodje. S tem je bil razvojni del projekta neposredno povezan s proizvodnim delom. Brizganje končnih kosov so v TECOS-u izvedli z lastnimi kapacitetami, kar je omogočilo, da je ista razvojna ekipa spremljala projekt od začetnega CAD-modela do prvih brizganih izdelkov.

Od fizičnega vzorca do končne serije v približno treh tednih

Eden ključnih rezultatov projekta je bil kratek čas izvedbe od začetne zahteve do končnih kosov. Celoten projekt je bil namreč izveden v treh tednih. Izkazalo se je, da brizganje plastike ni nujno omejeno le na proizvodnjo več tisoč ali več deset tisoč kosov. S pravilno izbiro razvojne in proizvodne strategije je lahko tehnologija smiselna tudi pri zelo majhnih serijah, predvsem kadar naročnik potrebuje lastnosti dejanskega brizganega izdelka, vendar količina ne upravičuje razvoja klasičnega serijskega orodja.

Od prototipa do male serije na enem mestu

Primer pokrova sifona tuša predstavlja eno od možnosti uporabe TECOS-ovih razvojnih in proizvodnih kapacitet pri projektih, kjer naročnik potrebuje hitro izdelavo funkcionalnega prototipa ali manjše serije plastičnih izdelkov.

S povezovanjem 3D-modeliranja, računalniških simulacij, 3D-tiskanja, konstrukcije orodij, CAM-programiranja, CNC-rezkanja in brizganja plastike je mogoče razvoj izvesti od začetne ideje oziroma obstoječega fizičnega vzorca do končnega izdelka. Takšen pristop je posebej zanimiv za razvoj novih izdelkov, predserije, funkcionalno validacijo pred investicijo v serijsko orodje, rezervne ali individualno prilagojene komponente ter druge aplikacije, pri katerih so potrebne majhne količine dejanskih brizganih izdelkov.

Podrobnosti o prototipiranju in maloseriski proizvodnji najdete na www.tecos.si. (P.R.)