Индивидуален дизайн – серийно производство: с 3D принтирането на метал GROHE поставя началото на нова ера в производството на арматура

Предизвикателство

Основното предизвикателство при разработването на индивидуален, иновативен дизайн на арматура бе да се запази познатото в целия свят качество на GROHE и да се приложи спрямо продукт, получен чрез 3D принтиране на метал. При това във фокуса на усилията бе запазването на чистотата на водата, което означава, че използваният материал на прах трябва да отговаря на разпоредбите за питейната вода и да е квалифициран за адитивно производство. В допълнение на това трябва да се отчитат и термичните деформации още преди самото производство. Също така евентуалната последваща дообработка трябваше да се сведе до минимум въз основа на високите изисквания спрямо повърхността.

Решение

От много години насам дизайнерският и развойният екип на GROHE се занимава интензивно с 3D принтиране на метал и е натрупал богат опит в технологията и квалифицирането на материалите. През януари 2018 г. окончателният избор се спря на два броя от машината среден формат TruPrint 3000 на TRUMPF. За разработването на арматури за баня бе създаден собствен метод със специална формула за праха, квалифициран от марката. С оглед на необходимото разрешение относно питейната вода GROHE регистрира за целта собствени патенти. 

Изпълнението

Двата дизайна на 3D арматурата Icon на GROHE се произвеждат в малки серии с 6 000 часа работа на машината годишно, като за целта TruPrint 3000 работи на трисменен режим при пълно натоварване. Общо две арматури се произвеждат едновременно с процеса на печат на TruPrint 3000 и се изграждат с около 4 700 слоя – всеки от които с дебелина от 0,06 mm – от неръждаема стомана или месингова сплав. Дебелината на стената е от 1 до 1,5 mm, а точката на топене е най-малко 1400 °C. След завършване на печата детайлът се обработва механично с фрезовъчна машина с ЦПУ. След това следва ръчното шлифоване и фино изчеткване като последна стъпка от завършването на повърхността. Докато при конвенционалния начин на производство са необходими 4,5 месеца от конструирането на водните пътища до монтажа на детайлите, при 3D принтирането е възможно стъпките за разработване и производство да се изпълнят за 52 часа. 

Перспективата

Методът на 3D принтиране на метал предизвиква в GROHE обмисляне на процесите за разработка и производство. Така например е възможно преосмисляне на дизайните и ефективно реализиране на желанията за индивидуализиране при архитектурните проекти. В допълнение на това адитивното производство е интересно и от гледна точка на устойчивостта: щадящият ресурсите метод не използва толкова много материал, колкото се използва в действителност. Компоненти като такива за оттичане и дръжки могат да бъдат по-тънки и по този начин се пести материал: при сравнение на арматурата на Allure Brilliant на GROHE, изработена с 3D принтиране, с аналоговия предшественик от месинг се отчита намаляване на теглото с около 55 %. „Адитивната искра“ премина моментално през цялата организация“, – споделя Торстен Шоленбергер (Thorsten Schollenberger), вицепрезидент за промишлен инженеринг, EHS и устойчивост в GROHE. Съгласно информацията от Шоленбергер, понастоящем в GROHE се провеждат множество работни срещи, чиято цел е разработването на нови продукти и приложения, които могат да бъдат печатани върху нови материали. Марката вече има подобни проекти за използване на 3D печат при производството на инструменти.