Genom att använda 3D-skrivare vid framtagning av gjutformar för formsprutning av plastdetaljer uppnås stora ekonomiska och tidsmässiga vinster, jämfört med att använda traditionella stål- eller aluminiumformar.
Kostnaderna för framtagning av verktyg för formsprutning kan genom användning av 3D-skrivare reduceras med en faktor 20 från, i vanliga fall, en kostnad på ca. 100.000 kronor till omkring 4.500 kronor. Det visar ett utvecklingsprojekt som PLM Group har genomfört tillsammans med plastföretaget Vilecon i Hillerød, Danmark. PLM Group förutstår att användandet av 3D-skrivare för framtagning av verktyg till formsprutning kommer öka explosivt de kommande åren.
Utvecklingschef Karsten Vidæk från Vilecon säger: ”Det är en mycket spännande teknologi. Under processen har vi lärt oss riktigt mycket tillsammans med PLM Group. I ett framtidsperspektiv är jag övertygad om att användningen av 3D-skrivare i plastindustrin kommer öka mycket.”
Även om 3D-utskrifter, också kallat Additiv Tillverkning (AT), ofta kan utgöra ett alternativ till formverktyg, är det inte alltid möjligt att skriva ut plastdetaljer som har de egenskaper som efterfrågas, till exempel ytstruktur och färger. Därför kan det vara nödvändigt att formspruta detaljerna, men det kan vara dyrt att komma igång eftersom de inledande kostnaderna för formverktyg är höga.
”Det betyder att många bra idéer hamnar i lådan och att utvecklingsprojekt ofta dör ut i ett tidigt stadium. Dessutom investerar företag sällan i dyra metallverktyg när endast ett fåtal detaljer behövs,” förklarar Andreas Vind, Support Specialist för Additiv Tillverkning på PLM Group.
Snabbare och billigare formar med 3D-utskrifter
Genom att ta fram verktygen med AT är det mycket snabbare, billigare och mer flexibelt att ta fram verktygen. Därmed blir det attraktivt att gå igång med att utveckla och fram ställa nya och innovativa detaljer i mindre serier. Formarna skrivs ut i ett speciellt tekniskt plastmaterial, som kan användas till formsprutning med temperaturer på upp till ca. 350 grader Celsius.
”Alla företag som ta fram formsprutade detaljer kan ha nytta av Additiv Tillverkning. Det tar mellan 24 och 48 timmar att framställa ett fullt produktionsfärdigt verktyg, istället för att man ska investera stora summor pengar på ett dyrt aluminiumverktyg,” förklarar Andreas Vind.
Han tillägger; att ytterligare en fördel med att använda metoden till framtagning av formverktygen är att metoden är mycket flexibel och gör det lätt att prova sig fram med olika alternativ, för att uppnå ett optimalt resultat.
3D Print sätter fart på bordlagt utvecklingsprojekt
Vilecon har använt 3D-utskrivna formverktyg för formsprutning av små elektronikboxar. Boxarna ska innehålla sensorer för att mäta temperatur och luftfuktighet samt ett litet simkort med tillhörande mobil teknologi för kommunikation och mätning av temperatur och luftfuktighet i svenska kyrkor, för att optimera energiåtgången.
Projektet har varit bordlagt i flera år eftersom det inte var möjligt att få ekonomin att gå ihop, eftersom det var för dyrt att ta fram formvertyg i metall. Det var heller inte möjligt att 3D-printa färdiga detaljer i önskat material.
Utvecklingen av 3D-utskrivna verktyg har varit en process tillsammans med PLM Group. Genom en upprepande process har mängder med olika konstruktionslaternativ testas för att få även de minsta detaljerna helt rätt. Kunskapen och erfarenheten tillsammans med PLM Group har gjort att vi lyckats uppnå våra utmaningar och detaljerna är nu klara för användning.
Nyckelfärdig lösning för 3D-utskrifter
”Genom processen har vi dokumenterat massvis med erfarenheter som vi har fått. Det gäller bland annat omkring korrekt konstruktion av detaljen så den kan formsprutas, omkring uppbyggnad av formverktyget så det kan skrivas ut, så att ”success rate” blir så hög som möjligt samt, sist men inte minst: Hur formsprutningsmaskinen ska ställas in, så den tar hänsyn till att formverktyget är framtagen i ett speciellt plastmaterial,” förklarar Andreas Vind.
Erfarenheterna är nu samlat i en nyckelfärdig lösning, där kunderna hos PLM Group kan köpa en 3D-skrivare kombinerat med utbildning så de själva kan stå för utvecklingen och framtagningen av nya formverktyg.
Henrik Larsen
Nordic and Baltic Business Development Manager, Additive Manufacturing
PLM Group
