Beschleunigung von Prototyping und Designtests mit Mikro-3D-Druck

Tessy Plastics wurde 1973 gegründet und ist ein weltweit tätiger Auftragsfertiger mit Hauptsitz in Skaneateles, NY, der sich auf Spritzguss und kundenspezifische automatische Montagelösungen spezialisiert hat. Einer der größten Kunden stellt minimalinvasive chirurgische Werkzeuge her. In der Vergangenheit wurden groß angelegte prädiktive Modellierungsstudien durchgeführt, um die Merkmale zu optimieren, und dann wurde eine Form für das vielversprechendste Design hergestellt - dies war aufgrund der Komplexität, der geringen Größe und der engen Toleranzen, die für diese Teile erforderlich sind, die einzige Möglichkeit, einen Prototyp zum Testen des Designs herzustellen. Der Nachteil dabei ist, dass die Herstellung mehrerer Gussformen nur für einen Prototyp sehr kosten- und zeitintensiv war, da die Herstellung einiger Komponentenformen sechs Monate dauerte und mehr als eine halbe Million Dollar kostete.

Optimierung des Produktdesigns

One of the responsibilities of Mark Lattimore, Director of Research and Development at Tessy
Plastics is to research and propose new technologies for the company. One challenge he was
researching was looking for an alternative to molding for creating prototypes for product testing. In doing some of his research, he came across BMF’s micro-precision 3D printing technology. What attracted Mark to BMF’s technology was the extremely tight tolerances BMF’s line of microArch® 3D printers can hold as well as the potential of using a printer capable of printing materials with stronger properties. Using their microArch S240, Tessy is able to print parts within 0.001 inches of the CAD nominal on dimensions of <0.5 inches. Tessy was also interested in printing 3D mold cavity inserts – this helps with time sensitivity as metal prototype molds typically take about 2 weeks.

3D-Drucken von Prototypen für Tests

Tessy war in der Lage, mit dem microArch S240 mehrere Prototypen für seinen Kunden im hochpräzisen Mikro-3D-Druck herzustellen. Die Prototypen wurden mit optischen und CT-Scannern getestet, um zu überprüfen, ob die Teile mit den erwarteten Toleranzen gedruckt wurden. Der überraschende Vorteil des BMF-Druckers lag in der Kombination aus Genauigkeit und Materialstärke. So konnte Tessy für seine Kunden Muster herstellen, die funktional getestet und verwendet werden konnten. Infolgedessen konnten 15 verschiedene Designs getestet werden, um den Produktentwicklungsprozess zu optimieren.

Der BMF-Drucker verkürzte die typische Prototypenproduktion (10-16 Wochen) auf nur wenige Wochen und ermöglichte es Tessy und seinem Kunden, eine ziemlich ausgereifte Produktlinie zu verbessern und mit mehreren Design-Iterationen zu experimentieren, ohne auf eine Form warten zu müssen.

Mit diesem Drucker können unsere Kunden ihre anfänglichen Investitionen in Werkzeuge minimieren, da sie schnell verschiedene Design-Iterationen testen und prüfen können, bevor sie mit den Prototypformen beginnen. Die Möglichkeit, verschiedene Optionen vor der Herstellung von Prototypenformen zu prüfen, spart eine Menge Zeit und Geld und hilft uns, mit dem Kunden viel schneller eine Lösung zu finden. Mit unseren BMF S240-Druckern können wir die beschleunigte Entwicklungszeit unserer Kunden unterstützen und ihnen die Möglichkeit geben, ihr Produkt vollständig zu optimieren, indem sie mit allen Designoptionen experimentieren, um das beste Produkt für die klinischen Studien auszuwählen."

- Brian Anderson, F&E-Ingenieur, Tessy Plastics

Künftige Verwendungszwecke

Tessy plant, den microArch-Drucker weiterhin für Prototypen und Designtests zu verwenden. Darüber hinaus konnte das Unternehmen Formeinsätze in 3D drucken und erfolgreich 1-2 Schüsse mit dem eigenen Material machen, was zu Endverbrauchsteilen führte, die möglicherweise in die Produktion überführt werden können. Der Mikro-3D-Druck hat es Tessy auch ermöglicht, 3D-gedruckte Teile zu verwenden, um die Automatisierung zu erhöhen, anstatt auf Produktionswerkzeuge zu warten, die 24 Wochen oder länger dauern können. Nach dem Einsatz anderer 3D-Drucker in der Vergangenheit ist der microArch S240 von BMF der einzige Drucker, der Teile mit den geforderten engen Toleranzen in einer Geschwindigkeit drucken kann, die mehrere Design-Iterationen während des Produktentwicklungsprozesses ermöglicht.