Freeform-Injection-Molding Fallstudie: PepsiCo-Flaschenverschluss

Herausforderung

Bei konventionellen Werkzeugen fehlt es an Gestaltungsfreiheit und Geschwindigkeit.

Lösung

3D-gedruckte Werkzeuge ermöglichen eine nie dagewesene Geschwindigkeit und Designfreiheit in den gewünschten kundenspezifischen Materialien.

Ein klassischer Flaschenverschluss für Ihre geliebte Pepsi. Das für dieses Projekt verwendete Material ist PepsiCo blaues HDPE.

Konstruktion

Das Design von Flaschenverschlüssen ist oft einzigartig und markenspezifisch und stellt eine zusätzliche Herausforderung dar, da der innere Teil des Verschlusses kritische Merkmale aufweist.

60 Minuten

Formenbau

Nach Fertigstellung des Entwurfs wird der digitale Entwurf (STEP-Datei) in einen Formenentwurf umgewandelt, indem das Teil in eine Kavität in einem Materialblock gewendet wird und dann der/die Einlassöffnungen und die erste Entlüftung hinzugefügt werden.

Der zweiteilige Erstentwurf ermöglicht eine schnelle visuelle Qualitätssicherung.

24 Minuten

Werkzeuge drucken

Die Formen wurden mit einer Auflösung von 100 μm gedruckt, um eine gute Formqualität zu gewährleisten und gleichzeitig den Aufbau für eine schnelle Produktion zu optimieren.

5 Minuten

Freeform Injection Molding (FIM)

Die Teile wurden auf einer 7-Tonnen-Babyplast geformt. Die Formen arbeiten jedoch mit jeder installierten Basisformeinheit Hand in Hand.

Die Zykluszeit pro Teil betrug etwa 5 Minuten, und nach jedem Schuss war eine Minute Abkühlzeit erforderlich.

1 Tag

Entformen

Die alkalische Lösung von Nexa3D wurde für die Entformung dieser Teile in nur einem Tag verwendet.

Diese Zeit kann durch eine Neugestaltung der Form, durch das Entfernen eines Teils der Form vor der Entformung oder durch die direkte Entnahme des Teils, wenn möglich, optimiert werden.

Gesamtzeit bis zum spritzgegossenen Teil:

89 Minuten + 1 Tag Entformung

Beobachtungen

  • Der Entwurf der Form ist ein einfacher Prozess, ähnlich wie der Bau eines Formkastens um den Entwurf herum, und dann wird ein Hohlraum daraus.
  • Das blaue HDPE-Material von PepsiCo füllte die Formen gut aus. Wir haben auch andere Materialien wie PEEK und kohlenstoffgefülltes Nylon getestet.
  • Für weitere Iterationen wird eine Optimierung des Entformungsprozesses empfohlen. Je mehr Material entnommen oder wiederverwendet werden kann, desto schneller wird der Prozess ablaufen.
  • Standardmaterialdaten für Formgebung, Einstellungen, Druck, Temperaturen und mehr.
  • Für die meisten Teammitglieder sind frühzeitige praktische Tests zur Überprüfung der Montage und Leistung unter Verwendung von Teilen, die erst einmal aus dem Werkzeug kommen, wertvoll. Dazu gehören Materialien, Design, Verfahren und die Einhaltung von Vorschriften. Bei Bedarf ermöglicht das Freiform-Spritzgießverfahren weitere Iterationen am selben Tag.