Finde den Sweet Spot durch Design für die additive Fertigung

Die Confiserie Van Damme produziert jedes Jahr über 19.500 Tonnen Marshmallows in verschiedenen Formen, Größen und Sorten, ein köstliches Produkt mit kleinen Margen, das relativ teure Maschinen erfordert. Und hier kam Materialise Mindware ins Spiel. Mit ihrem Wissen über AM und Design für AM konnten sie einen wesentlichen Maschinenteil für das Design – die Düse – effizient in etwas Anpassbares und doch erschwinglicheres umsetzen. Die Designfreiheit und kurze Entwicklungszeit von AM könnten ein wesentlicher Schlüssel für das Unternehmen sein, um die Produktion mit neuen Designs für Kunden zu öffnen, mit denen sie zuvor nicht arbeiten konnten.

Zur Einführung neuer Marshmallow-Stile gehört eine einzigartige Düse, die Marshmallow-Creme im richtigen Fluss, in der richtigen Form und Farbtrennung auspumpen kann, um ein bestimmtes Design zu kreieren. Typischerweise besteht eine einzelne Düse aus 12 miteinander verschweißten Metallteilen und einer Mutter. Das konventionelle Teil wird als Teil einer komplexen Baugruppe entworfen und hat hohe Produktionskosten.

Confiserie Van Damme verfügt über drei hochmoderne Produktionslinien, die jeweils mit 28 Düsen pro Produkt ausgestattet sind. Jede Edelstahldüse kostet bei traditioneller Herstellung über 1000 € pro Stück und hat in der Regel auch nach der Designentwicklung eine Vorlaufzeit von 8-10 Wochen. Sie wandten sich mit der Bitte an Materialise, eine Düse für einen Regenbogen-Marshmallow zu entwickeln, was in ihrem Bereich aufgrund der Komplexität des Designs selten ist.

Die 3D-gedruckte Regenbogendüse in PA 12.

Design für AM

Bei Materialise, der Mindware Das Beraterteam fungiert als Bindeglied zu hochqualifizierten Fachabteilungen im gesamten Unternehmen:in diesem Fall Design &Engineering . Mit 2D-Input begann das Materialise D&E-Team, nach den Designregeln für den 3D-Druck zu arbeiten. Sie erhielten die Zeichnungen für eine traditionell hergestellte Düse mit vielen Teilen, mit der sie ihr Ingenieurswissen nutzten, um eine Düse zu konstruieren, die in einem Stück 3D-gedruckt werden konnte. Diese Düse wurde mit mehreren Kammern entworfen, eine für jede Farbe, die es ermöglichte, dass die verschiedenen Farben der Marshmallow-Creme zu einer zusammenhängenden Form zusammengeführt wurden. Dieser komplexe Konstruktionsprozess ist in Bezug auf die Zeit, die für die Konstruktion eines traditionell hergestellten Teils benötigt wird, immer noch vergleichbar. Der wirkliche Unterschied liegt im Produktionsprozess und den Vorteilen einer Düse, die als Ganzes hergestellt werden kann.

PA 12 , ein Polyamid- oder Kunststoffmaterial wurde verwendet, um die ersten Testdrucke zu prototypisieren. Das 3D-gedruckte Kunststoffteil ersetzte in der Produktion eine Düse, um die Funktionalität zu testen. Der Test konnte bestätigen, dass die Düse einwandfrei funktioniert.

Die 3D-gedruckte Düse (ganz rechts ) wird in der Produktion für einen erfolgreichen Test verwendet.

Es ist eher eine offene Tür für Kunden, weil wir spezielle Formen anbieten können. Wir sind nicht die einzigen Marshmallow-Produzenten, und wenn wir etwas anbieten können, was sie wirklich wollen, dann können wir dies als Wettbewerbsvorteil sehen.
- Bart Desnyder, CTO und Corporate Buyer für Confiserie Van Damme

Ein Beispiel für das fertige Regenbogen-Marshmallow-Produkt .

PA 12 geht über ein Prototyping-Material hinaus

Da die Düse in PA 12 im Produktionstest jedoch so gut funktionierte, beschloss die Confiserie Van Damme, die Möglichkeit zu prüfen, das Metall zu ersetzen Komponente nur mit dem ursprünglichen Prototypenmaterial. Sie schickten das PA 12-Material, um unabhängig auf Lebensmittelsicherheit getestet zu werden. Die PA 12-Düse wurde nach den International Featured Standards (IFS) und dem British Retail Consortium (BRC) Global Standard für Lebensmittelsicherheit zertifiziert. Diese Zertifizierungen stellen die Compliance der Lieferanten sicher und sichern die Fähigkeit der Einzelhändler, die Qualität ihrer Lebensmittel zu garantieren. Außerdem können die Düsen gründlich gereinigt werden.

Dies bedeutete, dass Confiserie Van Damme nur das Prototyping-Material für die Düse verwenden konnte, anstatt das endgültige Design aus Edelstahl herzustellen. Die PA 12-Düse war zehnmal günstiger und wurde in einer Woche geliefert im Vergleich zur traditionell hergestellten Düse, die zusätzlich zu den 8-10-wöchigen Vorlaufzeiten über 1.000 € kostete. Selbst wenn sie es wie ursprünglich geplant in Edelstahl drucken wollten, hätte das Teil immer noch weniger als 1000 Euro gekostet und könnte innerhalb von zwei Wochen ankommen. Da die Confiserie Van Damme nun das Material PA 12 als endgültiges Teilmaterial verwenden konnte, konnten sie von zusätzlichen Zeit- und Kostenvorteilen profitieren und gleichzeitig die Qualität der Marshmallow-Produktion beibehalten.

Begrüßung neuer Kunden mit AM

Bart Desnyder, CTO und Corporate Buyer der Confiserie Van Damme, sieht in Zukunft mehr Anpassungsmöglichkeiten wie Logos oder Markenformen vor für Kunden. Bisher war die Investition für ein neues Design eine komplexe und zeitaufwändige Entwicklung zur Herstellung einer traditionellen Stahldüse. All dies summiert sich dazu, dass es für kleinere Produktionen von Sonderformen untragbar ist.

Da die Düsen nun zu einem nicht zu hohen Preis und in relativ kurzer Zeit entwickelt und produziert werden können, können sie mit ihrem Angebot neue Kunden gewinnen und sich von der Konkurrenz abheben .

Wie Bart sagt:"Wir haben keine größere Marge bei Sonderprodukten, sondern eine offene Tür für Kunden, weil wir spezielle Formen anbieten können. Wir sind nicht die einzigen Marshmallow-Produzenten, und wenn wir etwas anbieten können, was sie wirklich wollen, dann sehen wir das als Wettbewerbsvorteil.“ Er fährt fort:„In der Vergangenheit gab es Forderungen, die wir ablehnen mussten. Anders wäre es, wenn wir nach der Zusammenarbeit mit Materialise wüssten, was wir jetzt machen. Tatsächlich ist unser Vertriebsteam von dieser Gelegenheit sehr begeistert.“

Herkömmliche Katzen- und Hundedüsen aus Edelstahl für Marshmallows.

Weitere Innovationen in die Fabrik bringen

Nachdem Bart einen möglichen Wettbewerbsvorteil durch Zusammenarbeit gefunden hat, ist er bestrebt, mit dem Materialise-Team fortzufahren. Bei einem kürzlichen Besuch in den Produktionsstätten wurden zusätzliche potenzielle Anwendungen entdeckt, die derzeit zur weiteren Untersuchung diskutiert werden, wie z. B. gering verfügbare Maschinenteile . Er fügt hinzu:„Manchmal haben wir sehr spezielle alte Maschinen und Ersatzteile sind schwer zu bekommen.“

Letztendlich hat der Kontakt zu Materialise nach etwas so Kleinem wie einer Marshmallow-Düse die Tür geöffnet, um zu verstehen, wie die Designfreiheit, kurze Entwicklungs- und Produktionszeit von AM Confiserie unterstützen kann Van Dammes Zukunft. Das Team von Materialise mit seiner 30-jährigen Erfahrung in additiven Fertigungstechnologien freut sich darauf, den gemeinsamen Weg fortzusetzen.