On-Demand-Systeme sind gefragter denn je. In der Fertigungsindustrie werden mit dem 3-D-Druck zum Beispiel Werkzeuge und Ersatzteile auf Knopfdruck produziert. Vor allem für die Lebensmittelindustrie bringt diese Technologie zahlreiche Vorteile mit sich. In einer so hart umkämpften Branche wie dem Lebensmittelmarkt ist es wichtig, schnell auf Marktveränderung zu reagieren. Schubert Additive Solutions bietet seit einiger Zeit die Streaming-Plattform Partbox an, mit der sich zertifizierte Druckjobs in der eigenen Produktion abrufen lassen. Nun hat Schubert einen 3-D-Drucker entwickelt, der den Prozess sicherer und qualitätsvoller macht. Wie die Streaming-Plattform trägt auch der 3-D-Drucker den Namen Partbox.
Viele Produkte aus der Lebensmittelbranche sind aufgrund ihrer Form nur schwer zu verpacken. Herkömmliche Greifer in der Verpackungsmaschine sind manchmal nicht optimal auf die Ware abgestimmt und es kann sein, dass sie Produkte im Verpackungsprozess verlieren. Anders ist das, wenn die Werkzeuge dank 3-D-Druck genau auf das Lebensmittel abgestimmt sind. Der Prozess in der Maschine läuft nicht nur sicherer ab, sondern es entsteht auch weniger Ausschuss, da die Produkte zuverlässig in der Verpackung landen und nicht aus dem Griff des Werkzeugteils rutschen. Ein weiterer Vorteil, der sich durch den 3-D-Druck für die Lebensmittelindustrie ergibt, ist die Flexibilität. Werden neue Produkte ins Sortiment aufgenommen, können sich produzierende Betriebe ihre Formatteile selbst drucken und müssen nicht warten, bis die entsprechenden Werkzeuge von einer externen Firma hergestellt und geliefert werden. Vor allem dieser Aspekt ist in der Lebensmittelindustrie besonders wichtig, da über das Jahr hinweg permanent neue Produkte entwickelt werden und auf den Markt kommen. Auch Saisonprodukte wie Schokoladenhasen und -weihnachtsmänner stellen beim Verpacken kein Problem mehr dar: Der schnelle Austausch des Werkzeugs, das dank 3-D-Druck optimal auf das Produkt abgestimmt ist, beschleunigt auch die Produktionsumstellung.
3-D-gedruckte Teile im Einsatz
Wie 3-D-gedruckte Teile in der Produktion zum Einsatz kommen, ist inzwischen bei vielen Anwendern zu sehen. Für eine deutsche Kaffeerösterei zum Beispiel entwickelte Schubert eine Maschine zum Füllen, Versiegeln und Verpacken von Kaffeekapseln. Für die Endverpackung werden die Kapseln in unterschiedlicher Anordnung in den Verkaufsschachteln platziert. Genau für diesen Schritt werden unterschiedlich große Greifer benötigt, die per 3-D-Druck hergestellt wurden. Auch ein türkischer Süßwarenhersteller vertraut auf diese Technologie: Roboterarme, die mit 3-D-gedruckten Greifern ausgestattet sind, verpacken vier oder sechs Konfekthörnchen in Schlauchbeutel. Für einen deutschen Backwarenhersteller erwies sich der Einsatz des 3-D-Druckverfahrens ebenfalls als Bereicherung. Die Anlage, die das Crailsheimer Unternehmen für ihn entwickelt hat, arbeitet auf jeder Seite mit jeweils 12 Pick-and-place-Robotern. Die Kekse werden von den Robotern aufgenommen und links und rechts vom Band in Trays abgelegt. Hierfür wurden die Saugwerkzeuge im 3-D-Druck hergestellt. Heute baut Schubert keine einzige neue Verpackungsmaschine mehr ohne 3-D-Formatteile.
Gleichmäßig hohe Druckqualität
Der Partbox-Drucker kann ohne großes Know-how von jedem genutzt werden.
Besitzt der Anwender eine Maschine von Schubert, kann er die Druckjobs für die dazugehörigen Teile auf der Streaming-Plattform Partbox abrufen. Sollen neue Produkte auf der Maschine verarbeitet werden, entwickelt Schubert passende Formatteile und lädt dann den Druckjob auf die Partbox hoch. So kann der Anwender ganz einfach in seinem Unternehmen mit dem 3-D-Drucker das benötigte Teil drucken. Der Drucker bietet eine gleichmäßig hohe Druckqualität, was die Prozesssicherheit innerhalb der Verpackungsmaschinen und damit die Effizienz im Verpackungsprozess verbessert. Durch den Einsatz von präzisen Komponenten wie einem gefrästen Aluminiumrahmen, Kugelumlaufspindeln und einer besonderen Führungstechnik wird der Druckkopf exakt positioniert. Ein Extruder mit Direktextrusion stellt die genaue Dosierung des Filaments sicher und eine Haube über dem Gerät schließt Umgebungseinflüsse aus.
Die Partbox ist universell einsetzbar, so können nicht nur Teile für Schubert-Verpackungsmaschinen herstellt werden, sondern auch jene von anderen Maschinenbauern. Die Streaming-Plattform und der Drucker gewährleisten eine schnelle Verfügbarkeit über den ganzen Prozess hinweg. Für die Herstellungen von Werkzeugen benötigen Lebensmittelproduzenten nicht für jede Verpackungsmaschine einen individuellen Drucker. Gleichzeitig bieten Streaming-Plattform und 3-D-Drucker eine hohe Datensicherheit und sind einfach zu bedienen.
Lebensmittelkonformes Material
Alle Teile, die für den Kontakt mit Lebensmitteln bestimmt sind, müssen natürlich entsprechend zertifiziert sein. Besonders für die Fertigung von Ersatzteilen ist es wichtig, dass das Kunststoffmaterial verschleißfest ist. Schubert Additive Solutions liefert mit dem Kunststoff Partbox Black das passende Druckmaterial zu den 3-D-Druckteilen. Der Unterschied zu anderen Filamenten liegt in einem für das FDM-Druckverfahren (Fused Deposition Modeling) optimierten Polyamid. Das Material ist lebensmittelkonform und mit einem Metalldetektor detektierbar. Darüber hinaus weist Partbox Black gute mechanische Eigenschaften und eine hohe Temperaturbeständigkeit auf. Dadurch können im Druckprozess glatte Oberflächen erzielt werden.
Mit eigener Streaming-Plattform und eigenem Drucker ist die Partbox jetzt ein Gesamtsystem, das es auch Lebensmittelherstellern ermöglicht, Bauteile direkt im eigenen Betrieb zu produzieren – und das bei einer hohen Datensicherheit bei der Übertragung und der Nutzung der 3-D-Daten. Zudem sparen Lebensmittelproduzenten durch den digitalen Prozess Prozesskosten, Versandkosten und Lagerhaltungskosten.
Gerhard Schubert GmbH, Crailsheim
Halle 1, Stand 219
Autorin: Bärbel Beyhl
Marketing,
Gerhard Schubert
