Уникальный дизайн в серийном производстве: 3D-печать металлом — новая эра в производстве смесителей GROHE.

Проблема

Особую сложность при разработке уникальных инновационных моделей смесителей представляла необходимость сохранить известное во всем мире качество GROHE, в том числе при производстве изделий с помощью 3D-печати металлом. В центре внимания находились требования к чистоте воды, т. е. используемый порошковый материал должен был соответствовать предписаниям к качеству питьевой воды и критериям аддитивного производства. Кроме того, еще до начала производства необходимо было учитывать термические деформации. Высокие требования к качеству поверхности заставляли свести к минимуму необходимость в последующей обработке.

Решение

Коллектив дизайнеров и разработчиков GROHE несколько лет интенсивно работал с 3D-печатью металлом и приобрел большой опыт в сфере технологий и сертификации материалов. Затем в январе 2018 г. были приобретены два станка среднего формата TRUMPF TruPrint 3000. Для изготовления смесителей для ванн был разработан особый метод со специальной формулой металлического порошка, прошедшего сертификацию производителя. Принимая во внимание необходимость допуска к контакту с питьевой водой, компания GROHE получила для этого специальные патенты.

Применение

Две модели смесителей GROHE Icon 3D производятся небольшими партиями за 6 000 часов работы станка в год. Станок TruPrint 3000 работает в три смены при полной загрузке. В течение каждой операции печати в станке TruPrint 3000 создаются два смесителя из нержавеющей стали или латунного сплава, состоящие примерно из 4 700 слоев толщиной по 0,06 мм. Стенка имеет толщину от 1 до 1,5 мм, а минимальная температура плавления составляет 1400 °C. После печати заготовка обрабатывается механическим способом на фрезерном станке с ЧПУ. За этим следуют ручная шлифовка и тонкая очистка щетками — последний этап финишной обработки поверхности. В то время как при обычном методе производства от проектирования путей прохождения воды до монтажа заготовок проходит 4,5 месяца, при 3D-печати все необходимые этапы разработки и производства займут всего 52 часа.

Перспективы

Метод 3D-печати металлом меняет философию GROHE в отношении разработки и производства продукции. Это позволяет разрабатывать новые варианты конструкции и эффективно воплощать индивидуальные пожелания, например в сфере архитектурных проектов. Кроме того, аддитивное производство также представляет интерес с точки зрения устойчивого развития: ресурсосберегающий метод требует лишь столько материала, сколько необходимо фактически. Такие компоненты, как отверстия для стока и ручки, могут быть намного тоньше, что экономит материал. По сравнению с аналогами, масса 3D-изделия GROHE — смесителя Allure Brilliant — меньше примерно на 55 %. «В настоящее время аддитивными технологиями увлечена вся наша организация», — рассказывает Торстен Шолленбергер, вице-президент по промышленному инжинирингу, отдел компании GROHE по контролю социальной и экологической ответственности. По словам Шолленбергера, в компании GROHE проводится множество мастер-классов по разработке изделий для печати на базе новых материалов, а также определения областей их применения. Аналогичные проекты существуют и в сфере использования 3D-печати для производства инструментов.