Für die Getränke und Nahrungsmittelindustrie
3D-gedruckte Dosenwender
Krones plant, fertigt und entwickelt für die Getränke- und Nahrungsmittelindustrie Maschinen und Anlagen, die bis zu 100.000 PET-Flaschen und rund 130.000 Dosen pro Stunde verarbeiten. So könnten mit dem Ertrag eines Produktionstages bei den Krones Kunden alle Einwohner von Rom mit einem Getränk versorgt werden.
Aus diesem Grund müssen alle Bauteile und Komponenten höchste Qualitätsanforderungen unter anderem hinsichtlich Stabilität und Materialverhalten erfüllen. Eine dieser Komponenten ist der sogenannte Dosenwender, der in der Vergangenheit aus Edelstahl gefertigt wurde. Die Aufgabe eines Dosenwenders hört sich simpel an: die Getränkedosen durchlaufen diese Komponente während der Produktion und werden dabei um 180 Grad gewendet. Die Herstellung der Kontur des konventionellen Dosenwenders ist jedoch sehr aufwändig und muss äußerst präzise erfolgen, damit während des Produktionsablaufs der Dosenfluss störungsfrei ist.
Additiv gefertigter Dosenwender
Seit mehreren Jahren geht Krones bei der Fertigung des Dosenwenders einen neuen Weg: die Komponente wird nun additiv gefertigt. Zum Einsatz kommt dabei der HP Jet Fusion 5200 3D-Drucker.
Doch bevor der 3D-gedruckte Dosenwender bei Kunden eingesetzt werden konnte, mussten einige Herausforderungen gemeistert werden. „Zunächst mussten wir den für die Anwendung richtigen Werkstoff definieren. Wichtig war, dass die gefertigten Bauteile den Belastungen während der Produktion standhalten. Dabei mussten wir auch die kinematischen und tribologischen Eigenschaften berücksichtigen. Zusätzlich muss das Material resistent gegen Reinigungsmittel sein“, erklärt Andreas Neuber, Entwicklungsingenieur Schwerpunkt Additive Fertigung bei Krones. Die Lösung ist ein leistungsfähiger Grundwerkstoff in Kombination mit einem besonders robusten Verschleißprofil.
„Schnell haben sich uns die Vorteile des additiv gefertigten Dosenwenders gezeigt. Indem das Modell in CAD konstruiert wurde und gemäß der mathematisch berechneten Kontur gedruckt wird, kann die ideale Dosenführung beliebig oft reproduziert werden“, so Neuber weiter. Ergänzend ist die Gesamtbeschaffung bedeutend schneller. „Der 3D-Druck kann hier seine Vorteile gegenüber der traditionellen Produktion ausspielen“, erklärt Reinhard Ortner, Leiter Produktion Additive Fertigung bei Krones.
Kundenvorteile
Die Vorteile des 3D-Drucks zeigen sich jedoch nicht nur in der Fertigung. Auch die Kunden profitieren von der neuen Fertigungsmethode. „Die 3D-gedruckten Bauteile und Komponenten sind bedeutend leichter. Wenn man den additiv gefertigten mit einem herkömmlich hergestellten Dosenwender vergleicht, sprechen wir von einer Gewichtsreduktion von rund30 80 Prozent. Das geringere Gewicht bedeutet ein einfacheres Handling unter anderem beim Umrüsten, also beim Wechsel der Dosengröße beispielsweise von einer 0,5 Liter auf eine 0,3 Liter Dose“, so Andreas Neuber. Denn der Dosenwender ist immer auf ein Format ausgelegt. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Tausch nun ohne Werkzeug erfolgt.
„Wenn man den additiv gefertigten mit einem herkömmlich hergestellten Dosenwender vergleicht, sprechen wir von einer Gewichtsreduktion von rund 80 Prozent. Das geringere Gewicht bedeutet ein einfacheres Handling unter anderem beim Umrüsten.“
Andreas Neuber, Entwicklungsingenieur Schwerpunkt Additive Fertigung, Krones
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