Casestudie Freeform spuitgieten: PepsiCo flessendop

De uitdaging

Conventionele gereedschappen missen ontwerpvrijheid en snelheid.

Oplossing

3D-geprinte gereedschappen maken een ongekende snelheid en ontwerpvrijheid mogelijk in de gewenste materialen op maat.

Een klassieke flessendop voor je favoriete Pepsi. Het materiaal dat voor dit project is gebruikt, is PepsiCo blauw HDPE.

Bouw

Het ontwerp van flessluitingen is vaak uniek en merkspecifiek en vormt een extra uitdaging omdat het binnenste gedeelte van de sluiting kritieke kenmerken heeft.

60 minuten

Mallen maken

Als het ontwerp compleet is, wordt het digitale ontwerp (STEP-bestand) omgezet in een matrijsontwerp door van het onderdeel een holte in een blok materiaal te maken en vervolgens de inlaat(s) en de eerste ontluchting toe te voegen.

Het tweedelige initiële ontwerp maakt een snelle visuele kwaliteitscontrole mogelijk.

24 minuten

Hulpmiddelen voor afdrukken

De matrijzen werden geprint met een resolutie van 100 μm om een goede matrijskwaliteit te garanderen en tegelijkertijd de set-up te optimaliseren voor een snelle productie.

5 minuten

Freeform Spuitgieten (FIM)

De onderdelen werden gegoten op een 7-tons babyplast. De matrijzen werken echter hand in hand met elke geïnstalleerde basisvormeenheid.

De cyclustijd per onderdeel was ongeveer 5 minuten en na elk schot was een minuut koeltijd nodig.

1 dag

Ontvormen

De alkalische oplossing van Nexa3D werd gebruikt om deze onderdelen in slechts één dag te ontvormen.

Deze tijd kan geoptimaliseerd worden door de matrijs opnieuw te ontwerpen, door een deel van de matrijs te verwijderen voor het ontvormen of door het onderdeel direct te verwijderen, indien mogelijk.

Totale tijd tot spuitgegoten onderdeel:

89 minuten + 1 dag ontvormen

Opmerkingen

  • Het ontwerpen van de matrijs is een eenvoudig proces, vergelijkbaar met het bouwen van een matrijsdoos rond het ontwerp en er dan een holte van maken.
  • Het blauwe HDPE-materiaal van PepsiCo vulde de mallen goed. We hebben ook andere materialen getest, zoals PEEK en koolstofgevuld nylon.
  • Optimalisatie van het ontvormproces wordt aanbevolen voor verdere iteraties. Hoe meer materiaal kan worden verwijderd of hergebruikt, hoe sneller het proces zal verlopen.
  • Standaard materiaalgegevens voor gieten, instellingen, druk, temperaturen en meer.
  • Voor de meeste teamleden is het waardevol om in een vroeg stadium praktijktests uit te voeren om de assemblage en prestaties te controleren met onderdelen die als eerste uit de mal komen. Dit omvat materialen, ontwerp, processen en naleving van regelgeving. Indien nodig kunnen dankzij het spuitgietproces met vrije vorm nog op dezelfde dag verdere iteraties worden uitgevoerd.