Case study: 3D printed PEEK spare parts prevents expensive production downtime

3D-gedruckte PEEK-Ersatzteile verhindern kostspielige Produktionsausfallzeiten

Bei 3D4makers sind wir auf die Herstellung von Hochleistungsfilamenten für den FFF-3D-Druck (Fused Filament Fabrication) spezialisiert. Die Mehrheit der hergestellten Polymere sind Hochtemperaturpolymere, die extrem hohe Schmelztemperaturen aufweisen und daher hohe Anforderungen an die Filamentextrusionssysteme stellen. Unsere hochspezialisierten Systeme basieren auf Eigenentwicklungen. Bestimmte Teile werden zugekauft und umfassen Standardmaschinenteile. Wenn Komponenten ausfallen, kommt das gesamte System häufig zum Stillstand, was zu kostspieligen Produktionsausfällen führt. Um die Zuverlässigkeit zu maximieren, werden Komponenten so weit wie möglich intern produziert. Hochleistungspolymere werden zudem häufig im 3D-Druck eingesetzt. Ein Zahnrad in der Schmelzepumpe der Extrusionslinie ist hierfür ein Beispiel. Der konstante Temperaturbereich hierfür beträgt +/- 200 °C.

3D printed PEEK spider for filament production line

Abb. 1: Zahnrad aus PUR und 3D-gedrucktes Zahnrad aus LUVOCOM 3F PEEK 9581 NT

Im Betrieb fiel das Bauteil aus (Abb. 2). Das System stoppte, als sich das Zahnrad zu verformen begann. Die Beschaffung von Ersatzteilen hätte viele Tage gedauert. Die Produktion hätte darunter stark gelitten. Für eine schnelle Reparatur wurde ein CAD-Design erstellt und das Zahnrad vor Ort mit einem Intamsys funmat HT 3D-Drucker innerhalb von zwei Stunden hergestellt. Aufgrund seiner großen chemischen Beständigkeit, hohen Festigkeit und Zähigkeit, hervorragenden tribologischen Eigenschaften und dauerhaften Temperaturbeständigkeit von 260°C wurde das gewählte Material LUVOCOM 3F PEEK 9581 NTeingesetzt. Die Alternative, die eigentlich nur als temporäre Lösung gedacht war, hat sich so gut bewährt, dass sie bereits seit vielen Jahren im Einsatz ist.

 

Pur spider in melt pump3D printed PEEK spider in melt pump
Abb. 2 (links): Verformtes Zahnrad aus PUR         
Abb. 3 (rechts): 3D-gedrucktes Zahnrad aus LUVOCOM 3F PEEK NT Filament
3D printed PEEK spider ambient temp measurement
Abb. 4 (oben): 207 °C wurden als Umgebungstemperatur am 3D-gedruckten Zahnrad gemessen.                                                                                                                                   
Diese Fallstudie wurde in Zusammenarbeit mit der LEHVOSS Group erstellt. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte www.lehvoss.de [lehvoss.de]

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