Кейс · Запчасти и функциональные детали

Печать запчастей на своём производстве: деталь за 12 часов, вместо ожидания поставки из Европы в течение 4–6 недель

Кухни премиум-класса Giulia Novars делают на парке европейского оборудования. Держать склад запчастей для станков со всех уголков Европы нереально, а поставка идёт долго.

Главный механик производства печатает нужные детали сам, на Дизайнер Х ПРО. Клеенаносящий ролик швейцарского станка обходится в 70 ₽ против ≈800 € за оригинал с доставкой и растаможиванием. Козырёк пневмозахвата — 40 ₽ против 249 €, потому что штатно этот узел поставляется только в сборе.

Три пневмозахвата станка обработки алюминиевого профиля с напечатанными серыми козырьками — Серые козырьки на пневмозахватах — напечатанные, по 40 ₽ вместо 249 € за узел в сборе

70₽Клеенаносящий роликЦена оригинала — с доставкой и таможенным оформлением

40₽Козырёк пневмозахватаШтатно узел поставляется только в сборе

≈4часаПечать ролика вместо поставки

О проекте

Клиент: ЗАО ПО «Ресурс» — кухни премиум-класса под маркой Giulia Novars
Отрасль заказчика: Машиностроение. Мебельное производство
Задача: Запчасти и функциональные детали
Материал: ABS, SBS, PETG
Оборудование: Дизайнер Х ПРО
Время печати: Ролик — 4 часа
Кронштейн концевика — 3 часа

Задача

Производство располагает большим парком европейского оборудования: швейцарские ребросклеивающие станки, итальянские центры обработки алюминиевых профилей и раскроя панелей. Техническое обслуживание, заказ запасных частей и ремонт лежат на главном механике.

Центр раскроя панелей — самый первый станок в технологической цепочке. Пока он ждёт запчасть, встаёт всё производство целиком.

Решение

Идея внедрить 3D-печать пришла из статьи о пилотном проекте по использованию 3D-принтеров на одном из заводов Volvo: там печатали запасные части и оснастку. Направления деятельности и масштабы несопоставимы, а задачи, как выяснилось, во многом те же.

Первым купили китайский принтер начального уровня — «робкая попытка понять, можно ли при помощи 3D-печати изготовить замену вышедшей из строя детали». Ответ оказался положительным, но машина требовала бесконечного апгрейда и постоянной настройки. Из её недостатков и сложился список требований к новому принтеру: точная и жёсткая механика, закрытая зона печати, два активных сопла, контроль подачи пластика.

Под эти требования и выбрали Дизайнер Х ПРО.

Печатают из ABS, SBS и PETG. В планах — работа ABS с углеволокном, PA12, PA6 и TPU.

Наше производство располагает большим парком европейского оборудования, и в мои непосредственные обязанности, как главного механика, входит его техническое обслуживание, заказ запасных частей и ремонт. Эта задача крайне непростая, поскольку держать склад запчастей для оборудования со всех уголков Европы абсолютно нереально.
Евгений Родыгин, главный механик ЗАО ПО «Ресурс»

Что уже напечатали

Клеенаносящий ролик швейцарского ребросклеивающего станка

По сути это диск с зубцами, который наносит клей на торец листа шпона. Оригинал изготавливают с помощью токарно-фрезерной обработки, а сверху наносят гальваническое покрытие против налипания клея. Повторить его без специального оборудования и химикатов нельзя. При кажущейся простоте деталь непростая.

На реверс-инжиниринг ушёл примерно час, на печать ABS со 100% заполнением — около четырёх. Себестоимость вышла порядка 70 ₽ против ≈800 € за оригинал с доставкой и таможенным оформлением. Заодно механик изменил размер и количество зубцов, оптимизировав объём наносимого клея.

Оригинальный металлический ролик рядом с его трёхмерной моделью — Оригинал ролика и построенная по нему 3D-модель

Слева оригинальный ролик с гальваническим покрытием, справа напечатанный на столе принтера — Слева — оригинальная деталь, справа — 3D-печать

Защитный козырёк пневмозахвата итальянского центра

Оригинальные козырьки пневматических захватов не обеспечивали должной защиты: были слишком хлипкими и не полностью закрывали управляющий клапан. Несколько раз клапан попросту выламывало из задней крышки. Штатно этот узел поставляется только в сборе и стоит 249 € — печатная деталь обходится не более чем в 40 ₽.

Слева оригинальный чёрный козырёк, справа три пневмозахвата с напечатанными серыми козырьками на станке — Слева — оригинальная деталь, справа — напечатанные козырьки уже на станке

Кронштейн концевого выключателя центра раскроя панелей

Тот самый станок, что стоит первым в цепочке. В работе лопнул пластиковый кронштейн крепления концевого выключателя. На создание модели ушло не более трёх минут, на печать — около трёх часов.

Кронштейны концевого выключателя на станке с подписями «оригинал» и «3D печать», рядом трёхмерная модель — Оригинал и напечатанная замена на станке, справа — модель кронштейна

Корпуса электроники и промышленная фурнитура

Печать пригодилась и в собственной продукции. В кухни устанавливают систему «Giulia Novars Smart»: голосом можно управлять подсветкой, частью встроенной техники и, например, открыть дверцу шкафа. Проект развивается, электронная начинка меняется, и под неё каждый раз нужны корпуса.

Отдельная история — зажимные ручки и прочая промышленная фурнитура, которой в мебельном оборудовании великое множество. Заводская стоит 1300–2500 ₽ у Elesa+Ganter или Kipp, китайская — от 80 до 1200 ₽. Служит она долго, но рано или поздно ломается, а форм и размеров не пересчитать: заранее не знаешь, какой понадобится диаметр и какая резьба, внутренняя или наружная. Печать помогает решить этот вопрос — остаётся вставить внутрь нужный болт или гайку.

Слева заводская зажимная ручка с глянцевой поверхностью, справа напечатанная с видимыми слоями — Слева — заводская зажимная ручка, справа — напечатанная

Результат

Запасные детали изготавливают на производстве. Печать можно начать сразу после выявления неисправности, сокращая время простоя оборудования.
Склад запчастей больше не нужен. Хранить комплектующие для оборудования из разных стран Европы было непрактично. Теперь нужные детали выпускают по мере необходимости.
Деталь можно улучшить под свои требования. У ролика изменили размер и число зубцов, и тем самым оптимизировали количество наносимого клея.
Печать не требует постоянного присутствия оператора. После запуска печати механик занимается своими прямыми обязанностями и лишь изредка контролирует процесс.
Расширили возможности внутреннего производства. Корпуса электроники для системы «Giulia Novars Smart» печатают под каждую новую версию.

Альтернатива печати — обработка на токарном и фрезерном станке, желательно с ЧПУ. Это трудоёмко, часто требует специального инструмента или оснастки, а главное — нужна заготовка из нужного материала, нужной формы и размера.

Кому и где может пригодиться

Обслуживание импортного оборудования. Изготовление запчастей для деревообрабатывающих, пищевых, упаковочных и других производств.
Службы главного механика и главного энергетика. Оперативный выпуск деталей для ремонтных и эксплуатационных служб.
Изготовление промышленной фурнитуры. Зажимные ручки, маховики и рукояти, которые часто требуются в единичных экземплярах и разных размерах.
Корпуса для собственной электроники. Можно изготовить под конкретную модификацию оборудования.

Что учесть

3D-печать подходит не для каждой детали. Материал необходимо выбирать с учётом нагрузок и условий эксплуатации, а готовое изделие проверять в работе.
Для печати необходима цифровая модель. Её разработка или подготовка — отдельный этап, требующий соответствующих навыков.

Подойдёт ли 3D-печать для вашей детали?

Расскажите про задачу — ответим, подходит ли печать, подберём материал и посчитаем время печати и себестоимость.