Kunststoff-Deutschland: Proto Labs Germany - HP verkürzt Designzyklus durch Expressfertigung.
HP Inc. beherrscht weltweit den größten Teil des stark umkämpften Druckermarkts.
Forschung und Entwicklung sowie Design der Druckermodelle der nächsten
Generation spielen daher eine entscheidende Rolle für den internationalen
Technologieriesen (Jahresumsatz 50 Mrd. US$), um diese Position zu halten und
auszubauen.
Im letzten Jahr betrug der Anteil von HP in diesem Markt über ein Drittel, wie eine
Studie der International Data Corporation (IDC) ergab. IDC beobachtet den
weltweiten Markt für „Hardcopy Peripherals“ und meldete, dass HP im vierten
Quartal 2016 über einen Marktanteil von 36,1 Prozent verfügte. Canon lag mit 23,1
Prozent an zweiter Stelle.
Vor Kurzem wandte sich ein Team von HP-Ingenieuren und -entwicklern, die an
neuen Tintenstrahldruckern und -patronen für Verbraucher und Unternehmen
arbeiten, an Protolabs: Man wollte den Designzyklus verkürzen, und dieser
Express-Hersteller ist in der Lage, Teile innerhalb weniger Tage zu liefern und aus
einem von und für HP entwickelten Werkstoff zu fertigen.
Herausforderung für die Entwicklung: Schnelle Erstellung funktionsfähiger
Prototypen aus für den Endgebrauch vorgesehenen Materialien
HP hat seine Firmenzentrale in Palo Alto, Kalifornien und verfügt über Standorte auf
der ganzen Welt. J. D. Hankins, Ingenieur für die Neuprodukteinführung, gehört zu
einem Team für Produktinnovationen in Corvallis, Oregon, USA.
Dieses Team ist laut Hankins „Inkjet-fokussiert“ und arbeitet schwerpunktmäßig an
Produkten und Teilen, die mit Tinte in Berührung kommen. Daher ist es während der
Entwicklungs- und Designphase besonders wichtig, dass die Prototypen aus den
gleichen Werkstoffen wie die für den Markt bestimmten Endprodukte bestehen.
Und weil ein Design in der Entwicklungsphase gewöhnlich mehrere Iterationen
durchläuft, ist die Schnelligkeit der Prototypenherstellung von entscheidender
Bedeutung.
Fertigungslösung: Integrieren „exotischer Kunststoffe“ in den Spritzgusszyklus
Dafür suchte Hankins einen Hersteller, der schnell liefern kann und über die
technische Expertise verfügt, Teile aus speziellen, vom Kunden bereitgestellten
Werkstoffen zu formen. HP arbeitet mit „exotischen technischen Kunststoffen“, die
wir zusammen mit unseren Werkstofflieferanten entwickelt haben“, erklärte Hankins.
„Diese Werkstoffe verfügen über die für unsere Komponenten erforderliche hohe
Wärmeformbeständigkeit“, denn Druckerteile können heiß werden. Zu diesen
Materialien gehören kundenspezifische Formulierungen von Thermoplasten wie
PET, ein glasfaserverstärktes PETG, ein transparentes PET und weitere Kunststoffe
und Mischungen.
Die Wahl fiel auf Protolabs, denn dieses Unternehmen kann die Teile schnell und
aus den von HP bereitgestellten speziellen Kunststoffen fertigen. Erfahrene
Anwendungs- und Formentechniker bei Protolabs, die den Spritzguss als eine Kunst
und Wissenschaft verstehen, arbeiten an der Steuerung der verschiedenen
Prozessvariablen, die bei von Kunden beschafften Werkstoffen ins Spiel kommen.
Zur Bewertung dieser Variablen prüft das Protolabs-Teams verschiedene
Unterlagen, darunter das Materialsicherheitsdatenblatt (MSDS) und die technischen
Daten zur Formenbearbeitung, damit gewährleistet ist, dass das bereitgestellte
Material für die Prozesse von Protolabs geeignet und für die Mitarbeiter unschädlich
ist.
„Dass wir diese Werkstoffe in der Phase der Prototypenschnellfertigung verwenden
können, ist für uns enorm wichtig“, erklärte Hankins. „Das ist so ziemlich einzigartig.
In der Vergangenheit konnten wir maschinenbearbeitete Teile verwenden, aber das
ist nicht das Gleiche, das Finish ist nicht immer gleich.“
Er fügte hinzu: „Für uns bei HP war es eine große Erleichterung, dass wir Teile aus
den Werkstoffen, die wir für die Endfertigung verwenden werden, so schnell erhalten
können.
Für HP wurden schon verschiedene Teile wie Rahmenkomponenten produziert,
aber weil sich die Druckermodelle noch in der Entwicklungsphase befinden, sind
noch Designänderungen zu erwarten. Das Modell der nächsten Generation wird
noch unter Verschluss gehalten.
Die Zusammenarbeit mit Protolabs verlief reibungslos, so Hankins. Der Prozess
begann mit dem Hochladen einer CAD-Datei auf das Angebotssystem von
Protolabs, um Preisinformationen und Feedback zum Design zu erhalten.
„Für uns bei HP war es eine große Erleichterung, dass wir Teile aus den
Werkstoffen, die wir für die Serienfertigung verwenden werden, so schnell erhalten
können.”
„Dass man alles online abwickeln kann und dann innerhalb von Stunden ein
Angebot bekommt, ist einfach beispiellos“, meinte Hankins. „Gewöhnlich haben wir
Mühe, von Standard-Spritzgussanbietern innerhalb von drei bis fünf Tagen ein
Angebot zu erhalten.“
Resultat: Entwicklungszeit drastisch verkürzt
Hankins erklärte, alle Teile seien pünktlich geliefert worden, die Kommunikation mit
den Anwendungstechnikern und anderen Mitarbeitern von Protolabs sei „superb“
gewesen, und alle Teile hätten erwartungsgemäß funktioniert.
“Normalerweise, erklärte er, müssten für den Bau einer Spritzgussform sechs bis
acht Wochen oder sogar noch mehr veranschlagt werden, und dann noch weitere
zwei für ihre Entwicklung und Bearbeitung. Im Gegensatz dazu habe Protolabs die
erforderliche Zeit auf „zwei Wochen oder weniger“ reduziert.”
Aber der wichtigste Vorteil war für Hankins die Fertigungsgeschwindigkeit:
„Protolabs verkürzt unsere Entwicklungszyklen und reduziert ihren zeitlichen
Rahmen". Normalerweise, erklärte er, müssten für den Bau einer Spritzgussform
sechs bis acht Wochen oder sogar noch mehr veranschlagt werden, und dann noch
weitere zwei für ihre Entwicklung und Bearbeitung. Im Gegensatz dazu habe
Protolabs die erforderliche Zeit auf „zwei Wochen oder weniger“ reduziert.
Einstweilen befänden sich die für HP gefertigten Prototypen „strikt in der
Entwicklungsphase", erklärte Hankins, und seien Teil eines längeren
Produktentwicklungszyklus, der zwei Jahre oder länger dauern könne. Hankins
erwartet, dass Protolabs auch künftig eine wichtige Rolle als Lieferant spielen wird,
während sein Team am „Testen von Druckern, Testen von Patronen und Testen von
Ideen“ arbeitet.
Firmenprofil Proto Labs
Proto Labs ist einer der weltweit schnellsten Hersteller von individuellen Prototypen-
und Kleinserienteilen. Die firmeneigene Software und die automatisierten Systeme
verwandeln 3D-CAD-Modelle in Befehle für Hochgeschwindigkeits-
Fertigungsanlagen, die Teile mittels 3D-Druck, CNC-Bearbeitung oder Spritzguss
innerhalb weniger Tage herstellen. Die Fertigung mittels 3D-Druck von Proto Labs
dient zur Herstellung komplexer Prototypen und Teile für den Endgebrauch aus
einer Auswahl an Werkstoffen aus Kunststoff und Metall. Mit dem CNC-
Bearbeitungsdienst des Unternehmens können Teile aus technischen Kunststoffen
und Metall innerhalb von bis zu drei Arbeitstagen in der Größenordnung von 1 bis
über 200 Stück gefräst oder gedreht werden. Bei größeren Mengen kann Proto
Labs bis zu 10.000 Teile oder mehr aus einer umfassenden Auswahl an
thermoplastischen Kunststoffen in weniger als 15 Arbeitstagen spritzgießen. Der
Katalysator hierfür ist ein automatisiertes Angebotssystem, das eine Designanalyse
und Preisinformationen innerhalb weniger Stunden nach Hochladen eines 3D-CAD-
Modells bietet.
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Unternehmensinformation / Kurzprofil:
Kunststoff-Deutschland ist das Kunststoff-Portal für die deutsche Kunststoff- Industrie.
Die einfache, intuitive Bedienbarkeit und der übersichtliche Aufbau sind wichtige
Merkmale von Kunststoff-Deutschland.
Kunststoff-Deutschland spricht folgende Bereiche an:
- Kunststoffverarbeitung, / Kunststoffbearbeitung
- Maschinen / Peripheriegeräte für die Kunststoffindustrie
- Prüfen / Messen / QS
- Werkzeugbau / Formenbau,
- Additive Fertigung / 3D Printing
- Rohstoffe / Hilfsstoffe / Additive / Masterbatches / Compounds
- Dienstleistungen für die Kunststoffindustrie
- Halbzeuge, Technische Teile und verstärkte Kunststoff-Erzeugnisse
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Datum: 27.03.2018 - 13:28 Uhr
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