I denne kundecase diskuterer vi FreeFORM Technologies. Den USA-baserede virksomhed leverer ingeniør- og produktionstjenester til kunder i forskellige brancher. Som en af de første servicevirksomheder valgte de at tilbyde Additive Manufacturing. Det giver dem mulighed for at producere metaldele hurtigere og billigere til deres kunder.
Udfordringen ved FreeFORM Technologies
Der er mange grunde til, at virksomheder investerer i Additive Manufacturing. For eksempel for at tilbyde kunderne flere muligheder eller for at holde trit med konkurrenterne, der ser muligheder i 3D-print.
For Nate Higgins og Chris Aiello, to af grundlæggerne af FreeFORM Technologies, var det en erfaringsbaseret beslutning. Sammen har de årtiers erfaring med Metal Injection Molding (MIM) – også kendt som metalsprøjtestøbning. De kender fordelene og udfordringerne ved denne proces bedre end nogen anden.
MIM er ideel til fremstilling af komplekse, små til mellemstore dele i store mængder. Millioner eller milliarder af dele pr. batch er ingen undtagelse. Resultatet er helt tætte, isotropiske dele med fremragende overfladefinish. Men der er også udfordringer. Især inden for værktøjsområdet, f.eks. støbeforme. Det er dyrt og tidskrævende at fremstille formene til metalsprøjtestøbning.
For at give en idé: En enkelt støbeform kan koste mere end 35.000 euro og tage otte til 12 uger at fremstille.
En anden ulempe er, at man med en støbeform har begrænsninger i formen. Ikke alle geometrier er mulige. Funktioner som udskæringer, gitre, organiske former og ikke-runde huller er for arbejdskrævende (og dermed for dyre) til at retfærdiggøre dem. Og hvis du vil have dem, kræver de en masse efterbehandling.
Det må være muligt at gøre det bedre, tænkte Nate og Chris. Og det kan det! FreeFORM vendte sig mod binder-jetting-teknologien i Desktop Metal P-1 Production System.
Hvorfor produktionssystemet er ideelt
Da der ikke kræves mere værktøj, hjælper P-1-systemet FreeFORM med at opnå betydelige omkostningsbesparelser. Endnu vigtigere er det, at produktionssystemet i høj grad reducerer leveringstiden – i stedet for at vente i ugevis på værktøj, sendes design nu direkte til printeren.
Som et godt eksempel producerede FreeFORM en relativt kompleks medicinsk komponent til brug ved mindre kirurgiske indgreb. Ved produktion af 1.000 stykker eller mere var omkostningerne kun 5,50 euro pr. stk. Og leveringstiden var kun lidt over to uger.
At producere den samme del med MIM ville resultere i en lidt lavere pris pr. del, men krævede en indledende investering i værktøj på mere end 35.000 euro. Det ville også tage op til tre måneder overhovedet at producere delene.
Men besparelserne i tid og omkostninger er kun begyndelsen på de fordele, som produktionssystemet tilbyder. Fordi du ikke sidder fast med en tidligere produceret støbeform, kan du forbedre delen enkelt og hurtigt ved at opdatere CAD-designet og sende det til printeren.
FreeFORM bryder sine tidligere produktionsgrænser med Production System P-1-printeren. De producerer nu dele til en bred vifte af applikationer, fra emballage til at holde produkter til personlig pleje til medicinsk udstyr.
Hvorfor FreeFORM valgte Desktop Metal
Selvom FreeFORMs grundlæggere har stor erfaring med både ekstrudering og laserbaserede metalprintere, bemærkede de, at begge teknologier havde udfordringer. For eksempel er ekstruderingssystemer for langsomme til produktion af større mængder, og lasersintring er meget dyrt.
“Med Desktop Metals P-1-printer kunne vi printe 100 dele i en enkelt build på mindre end en time. Vi var i stand til at printe en ordre på 5.000 dele inden for to uger. Med en gennemløbstid, der er 20 gange hurtigere end konkurrerende systemer, var P-1 en game-changer for den fleksible produktion af små, komplekse dele. Vores produktionssystem tilbyder en utrolig produktivitet, og vi ser frem til udgivelsen af P-50.”
— Nate Higgins, administrerende direktør, FreeFORM Technologies
Med udviklingen af binder-jet-printere, der kombinerer høje hastigheder med høj kapacitet, såsom P-1 og P-50, mente FreeFORMs grundlæggere, at teknologien var klar til kommercialisering og produktion af mange færdige produkter.
P-1 gør FreeFORM meget mere fleksibel: Dele kan produceres hurtigt ved hjælp af en række forskellige materialer og ændres efter behov. Med evnen til at printe en hel byggekasse på 45 minutter til en time har virksomheden allerede produceret fem forskellige print på bare én dag. Indtil videre har FreeFORM printet med 17-4 og 316L rustfrit stål og har udforsket print med S7 værktøjsstål.
Eksempler på produkter
Eksempel: medicinske komponenter
Denne “håndledsdel” bruges til at holde gribere under minimalt invasiv kirurgi. Denne del ville normalt blive fremstillet via MIM på grund af dens lille størrelse (kun 2 gram) og relativt komplekse geometri.
Ved hjælp af P-1-systemet var FreeFORM i stand til at producere emnet med betydelige besparelser i tid og penge. Virksomhedens første prøvekørsel – kun 50 dele – blev leveret til kunden på mindre end 10 dage, og det tog kun 15 dage at øge antallet til 1.000 stykker. Til sammenligning ville produktionen af denne del med sprøjtestøbning kræve en gennemløbstid på 12 uger og koste mere end 35.000 euro i værktøj, prøveudtagning og inspektion – alt sammen før en eneste del kunne produceres.
Leave a Reply