Fallstudie: Werkzeughersteller Black & Decker reduziert Herstellungskosten, Vorlaufzeit und Gewicht von Teilen mit Metall-3D-Druck deutlich

 9. März 2018  Jan Zieler  

Der international bekannte Werkzeughersteller Black + Decker hat in einer Fallstudie die Effizienz von Metall-3D-Druck für die Herstellung ausgewählter Werkzeuge gemessen. Laut dem Ergebnis der der Ingenieure konnten die Herstellungskosten um bis zu 48% reduziert werden. Zudem waren die Teile um über 50% leichter. Die Vorlaufzeit für die Herstellung lies sich sogar um knapp 70% reduzieren.

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Stanley Black & Decker ist ein globaler Anbieter von Elektrowerkzeugen, Handwerkzeugen und zugehörigem Zubehör sowie technischen Befestigungssystemen, Gesundheitslösungen, Sicherheitslösungen und vielem mehr.

Die Unternehmensabteilung „Stanley Infrastructure“ sucht nach einer Möglichkeit, kostengünstige Bauteile mit einem geringen Volumen zu fertigen. Dies ist möglich durch die Nutzung der Markforged Metal X additiven Technologie für Metall, heißt es nun in einer Fallstudie die dem 3D-grenzenlos Magazin vorliegt. Die Ingenieure von Black & Decker  haben dabei den Lebenszyklus, die Haltbarkeit und Leistung beider Teile getestet und sie zu einem Bruchteil der Kosten für den Einsatz als Produktionsteile zugelassen.

Vergleich der Einzelteile

» Über STANLEY PD45:
Es handelt sich hierbei um einen hocheffizienten hydraulischen Pfostenlochtreiber, der eine Gruppe von Kugellagern benutzt, um die Ziehkraft auszulösen. Das Originalteil bestand aus vier Teilen. Nach der Neugestaltung und dem 3D-Drucken auf dem Metal X, entstand ein neues Teil in einem Stück.

» Über STANLEY PG10:
Hierbei handelt es sich um einen Profilschleifer, der für Oberflächenbehandlungen auf Eisenbahnschienen verwendet wird. Mit seinem langen Seitenverhältnis und großem Flansch ist es teuer in der Herstellung und volumetrisch ineffizient. Stanley Infrastructure verwendete bis jetzt einen einzigen Stahlblock für die Herstellung. Mithilfe von Markforged wurde die Radwelle neu gestaltet und vereinfacht. Jetzt sind die Ingenieure in der Lage, den Flansch auf dem Metal X leichter zu drucken.

Leistungsvergleich – mit und ohne 3D-Druck

» Antriebsgehäuse:
Stanley Infrastructure hat auf dem Metal X drei identische Teile getestet, die sich mit einer signifikanten Druckbelastung als stark genug erwiesen. Zudem waren sie 53% leichter. Indem das Metal X den aktuellen Fertigungsablauf ersetzte, spürte man eine Reduzierung von 69 % der Vorlaufzeit und erreichte Einsparungen zwischen 34% und 48% bei den Herstellungskosten.

Insgesamt verläuft der 3D-Druck von Einzelteilen 20 x schneller und 12,5 x preiswerter im Vergleich zum herkömmlichen Gießen und Nachbearbeiten, so das Ergebnis der Fallstudie von Black + Decker. Somit kann die Metal-X-Plattform bereits mit kleinen Zeit- und Kapitalinvestitionen zur additiven Herstellung genutzt werden.

» Radwelle:
Hier testeten die Ingenieure drei Proben, die die Haltbarkeitsprüfung und den Extremschocktest bestanden haben. Zudem entstanden dadurch 20% leichtere Teile. Mit dem neuen Herstellungsprozess gelang es Stanley Infrastructure die Vorlaufzeiten um fast 50% zu verkürzen und die Kosten der Herstellung zwischen 25% und 45% zu reduzieren. Somit ersetzte der Metall-X-Druck das ineffiziente Originalteil und resultiert mit enormen Zeit- und Kostenersparnissen auf Basis einer einzigen Fertigung.

3D-gedruckte Teile auf dem Metal X haben bei richtiger Nutzung das Potenzial, den Industriekunden bedeutendes Kapital zu ersparen. Letztendlich ergibt sich durch die Minimierung der Druckzeit sowie das intelligente Design der Maschinen die Möglichkeit, deutlich kostengünstiger qualitativ hochwertige Teile herzustellen. Mehr dazu auch in Zukunft im 3D-grenzenlos Magazin und mit kostenloser Benachrichtigung auch in unserem Newsletter.

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