Das dänische Kaffeeunternehmen Bentax wandte sich an das Danish Technological Institute, um den 3D-Druck für Komponenten seiner Kaffeemaschinen zu untersuchen. In einem MADE-Materialdemonstrationsprojekt ersetzte das Unternehmen die bisherigen teuren Milchpumpen durch 3D-gedruckte Ersatzteile. Dadurch gelang es ihnen, den Produktionsabfall sowie die Kosten zu reduzieren.

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Das Danish Technological Institute stellt in einem Fallbeispiel auf seiner Website die Zusammenarbeit mit dem Kaffeelieferanten Bentax vor. In diesem beschreibt die Einrichtung, wie sie zusammen den 3D-Druck für das Angebot von Ersatzteilen erfolgreich einsetzen. In einem MADE-Materialdemonstrationsprojekt ersetzte das Unternehmen die bisherigen teuren Milchpumpen durch Ersatzteile aus dem 3D-Drucker. Dadurch gelang es ihnen, den Produktionsabfall sowie die Kosten zu reduzieren.

Anders Myrup, Technischer Projektleiter, Bentax, sagte:

„Diese Milchpumpen sind die Wurzel allen Übels in einer Kaffeemaschine, denn wenn sie nicht optimal funktionieren, leiden viele andere teure Teile rund um die Pumpe. Dies erfordert viele Reisen zu den Kunden und bedeutet, dass der einzelne Techniker nicht so viele Kunden bedienen kann, sodass mehr Mitarbeiter, mehr Servicefahrzeuge usw. erforderlich sind. Um die Teufelsspirale zu stoppen, ist es also wichtig, dass die Pumpe optimal funktioniert.“

Kosten und Abfall mit 3D-Druck reduzieren

Die Zahnräder und das kleine Gehäuse ist das häufigste Problem bei den Milchpumpen. Die Zahnräder schneiden mit der Zeit in das Gehäuse ein und hinterlassen Spuren. Dadurch kann die Pumpe nicht mehr das gewünschte Ergebnis liefern. Sie scannten die gesamte Pumpe am Danish Technological Institute und haben sie vermessen, um eine digitale Kopie zu erhalten. Anschließend haben sie sie in Edelstahl mit einem Metall-3D-Drucker gefertigt und sie bis auf die gewünschten sehr feinen Toleranzen nachbearbeitet. Die Zahnräder waren für den 3D-Druck nicht geeignet.

Aufgrund unterschiedlicher Meinungen wurden drei verschiedene Designversionen hergestellt. Das additiv gefertigte Gehäuse sitzt sehr gut, jedoch muss das Getriebe noch optimiert werden. Die Bauteile sollen langfristig mit Chromnitrid oberflächenbehandelt werden, damit die Oberfläche nicht bricht, wenn die Zahnräder dagegen arbeiten. Dadurch sollen diese länger leben.

Milchpumpe und 3D-Modell
Bentax konnte mithilfe des 3D-Drucks die Kosten und den Abfall bei der Herstellung seiner Milchpumpe reduzieren (im Bild: Milchpumpe und 3D-Modell)(Bild © Danish Technological Institute).

Weitere Komponenten für 3D-Druck

Bentax arbeitet immer noch an der endgültigen Zahnradausrichtung und will den gesamten Satz im Anschluss maschinell bearbeiten. Zuletzt muss die Ausgabe überprüft werden, bevor sie in einer Kundenmaschine installiert und über fünfzehn Monate überwacht wird. Bentax untersucht außerdem, ob weitere Komponenten für den 3D-Druck geeignet wären. Das Unternehmen wird seinen Bestand weiterentwickeln und diesen digitalisieren.

Myrup sagte:

„Das Ziel ist zunächst, den kaputten Pumpen etwas Leben einzuhauchen, damit wir sie recyceln können. Langfristig möchten wir Ersatzteile herstellen können, anstatt neue Pumpen vom Lieferanten zu kaufen, und wir möchten auch eine längere Lebensdauer und einen niedrigeren Preis im Vergleich zu einer neuen Pumpe erreichen. Die Ergebnisse, die wir gesehen haben, übertreffen alle Erwartungen, und als wir die Teile in der Hand hielten, glaubte niemand wirklich, dass sie 3D-gedruckt wurden. Das ging weit über das hinaus, was wir für möglich hielten, also hatten wir eindeutig nicht genug Einblick in die Technologie. Hier und jetzt ist es ein großer Erfolg, und wir sind sehr zufrieden damit, wo es preislich steht, also sind wir bereit für die nächste Runde mit dem 3D-Druck, und es ist auch eine fantastische Geschichte, die wir unseren Kunden erzählen können.“

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