Od 8 týdnů k 1 týdnu: jak East/West Industries nahradila kovový nástroj 3D tiskem

Aditivní výroba dnes stále častěji proniká i do oblastí, které byly tradičně doménou obrábění kovů. East/West Industries, americký výrobce leteckých komponentů, dokázal pomocí 3D tisku nahradit kovový tvářecí nástroj – a výrazně tak zkrátit výrobní čas i náklady.

Stabilní dodavatel pro letecký průmysl

East/West Industries je etablovaný výrobce v oblasti leteckého průmyslu, založený v roce 1968. Společnost se zaměřuje na vývoj a výrobu sedadel a bezpečnostních systémů pro posádky letadel. Mezi její zákazníky patří významní OEM výrobci, jako jsou Boeing, Lockheed Martin nebo Sikorsky.

Kritická situace ve výrobě: poškozený nástroj a běžící termíny

V rámci výroby plechových dílů čelila společnost kritické situaci – těsně před zahájením zakázky byl zjištěn poškozený tvářecí nástroj (forming die). Interní kapacity obrábění byly již plně vytíženy výrobou sériových dílů, a výroba nového nástroje by tak musela být outsourcována.

To by znamenalo nejen dodatečné náklady, ale především významné riziko zpoždění dodávky zákazníkovi. Standardní výroba nového nástroje z nástrojové oceli by navíc zahrnovala jak nákup materiálu, tak časově náročné obrábění složité geometrie.

Chytré řešení: 3D tisk místo obrábění

Společnost se rozhodla využít své interní kapacity aditivní výroby a nasadila průmyslovou 3D tiskárnu Stratasys Fortus 450mc. Ta běžně slouží pro výrobu prototypů, přípravků nebo montážních nástrojů, v tomto případě však byla využita pro výrobu plnohodnotného tvářecího nástroje v reálném měřítku.

Klíčovým materiálem byl FDM Nylon 12CF – kompozitní termoplast vyztužený uhlíkovými vlákny, který nabízí vysokou tuhost, pevnost a rozměrovou stabilitu. Díky těmto vlastnostem je vhodný i pro aplikace, kde může v určitých případech nahradit kovové komponenty.

Technologie FDM (Fused Deposition Modeling) umožnila vyrobit nástroj s komplexní geometrií bez omezení typických pro obrábění, a to přímo z digitálních dat bez nutnosti dalšího tooling procesu.

Měřitelné výsledky: úspora času i nákladů

3D tištěný nástroj splnil všechny požadavky na pevnost a funkčnost a byl úspěšně nasazen do výroby. Zásadní přínosy byly jasně měřitelné:

• zkrácení výrobního času z přibližně 8 týdnů na méně než 1 týden (−87 %),
• snížení nákladů z cca 5 000 USD na 1 000 USD (−80 %),
• eliminace nutnosti outsourcingu výroby nástroje.

Díky aditivní výrobě navíc nebyla složitost geometrie limitujícím faktorem, což výrazně zjednodušilo celý proces.

Pohled z praxe: podobné situace řešíme i v Česku

Podle Matyáše Chaloupky, který se dlouhodobě věnuje implementaci aditivní výroby ve firmách, nejde o ojedinělý scénář:

„S velmi podobnými situacemi se setkáváme i u českých výrobních firem. Poškozený nebo chybějící nástroj, nedostupné kapacity obrábění nebo tlak na dodací termín – to jsou přesně momenty, kdy dává 3D tisk největší smysl. V praxi pak často nejde jen o náhradu jednoho dílu, ale o změnu přístupu k celé výrobě.“

Zkušenosti z lokálního prostředí potvrzují, že aditivní výroba dokáže efektivně řešit nejen prototypování, ale i reálné výrobní problémy v krátkém čase.

Co si z toho odnést: 3D tisk jako nástroj pro flexibilní výrobu

Případ společnosti East/West Industries ukazuje, že aditivní výroba dnes není pouze nástrojem pro prototypování, ale stále častěji nachází uplatnění i ve výrobních procesech. Schopnost rychle reagovat na nečekané situace, minimalizovat prostoje a zároveň udržet kvalitu výroby představuje zásadní konkurenční výhodu.

Technologie FDM v kombinaci s pokročilými materiály, jako je Nylon 12CF, tak otevírá nové možnosti v oblasti výroby nástrojů, přípravků i funkčních dílů.

Možná podobnou situaci právě řešíte – nebo jí chcete v budoucnu předejít. Pokud vás zajímá, kde dává 3D tisk ve výrobě skutečně smysl, rádi s vámi projdeme konkrétní aplikace a ukážeme, jak jej efektivně zapojit do praxe.