Flexible Werkzeugfertigung bei RUSTIN durch die additive Fertigung

RUSTIN ist in Frankreich führend in Design, Entwicklung und Produktion von Gummidichtungen. Durch den Einsatz von zwei neuen Stratasys FDM 3D-Druckern konnte das Unternehmen Vorlaufzeiten von mehreren Wochen auf wenige Tage reduzieren. So erzielt RUSTIN mit einer optimierten Teileproduktion und flexiblen Werkzeugfertigung beeindruckende Zeit- und Kostenersparnisse.

„Rustines“ in Frankreich überall bekannt

Das zu Beginn des 20. Jahrhunderts gegründete Unternehmen RUSTIN mit Sitz in Frankreich geht auf seinen Gründer Louis Rustin zurück. Rustin war begeisterter Radfahrer und gilt als der Erfinder des Reifenflickens, der in Frankreich als „Rustines“ bekannt ist. Nachdem das Unternehmen auch in andere Bereiche der Gummiindustrie expandiert ist, ist es heute führend in der Konzeption, Entwicklung und Produktion von fortschrittlichen Gummi- und Silikondichtungssystemen für eine Vielzahl von Anwendungen, die Wasser- oder Staubdichtigkeit, Luftdichtheit oder Geräuschisolierung gewährleisten.

Unter der Leitung des Urenkels des Firmengründers, der ebenfalls Louis heißt, sind die Lösungen vor allem bei den Unternehmen des Eisenbahnsektors gefragt. Dazu gehören beispielsweise Alstom und die nationale Eisenbahngesellschaft Frankreichs SCNF.

Seit vielen Jahren setzt RUSTIN traditionelle Konstruktions- und Fertigungstechniken ein, um Prototypen und Fertigteile für Kunden zu entwickeln. Das Unternehmen fertigt aber auch für den eigenen Bedarf Werkzeuge für die Produktionslinien.

Das Unternehmen sah sich immer mehr mit der Herausforderung konfrontiert, die Effizienz dieser Anwendungen zu steigern und damit mehr Flexibilität in die Produktion zu bringen. Zur Erreichung seines Ziels und gleichzeitig dabei sicherzustellen, dass keine Kompromisse bei den Qualitätsstandards eingegangen werden, entschied sich RUSTIN für die additive Fertigung als sinnvolle Ergänzung seiner Prozesse in der flexiblen Werkzeugfertigung.

Entscheidung für die additive Fertigung

RUSTIN testete eine Reihe von additiven Fertigungstechnologien und entschied sich letzten Endes für einen Drucker mit der zuverlässigen Stratasys FDM-Technologie. Das Unternehmen investierte in eine Stratasys Fortus 450mc™ für sein Werk in La Chartre-sur-le-Loir. Recht schnell nach der erfolgreichen Einführung erweiterte RUSTIN seine Design- und Produktionskapazitäten durch eine Stratasys F370.

„Nachdem wir eine Vorführung der Fortus 450mc gesehen hatten, stand unsere Entscheidung schnell fest. Es handelt sich um eine einfach zu bedienende Lösung auf industriellem Niveau, die ein umfassendes Portfolio an Hochleistungswerkstoffen bietet“, erklärt Louis Rustin, Managing Director von RUSTIN. „Wichtig war, dass wir etwas brauchten, mit dem wir schnell und kosteneffizient Werkzeuge für die Produktionslinie entwickeln können. Alles von Schneidführungen über Vorrichtungen bis hin zu Zangen – ohne dass eine maschinelle Bearbeitung erforderlich ist.“ Laut Rustin ist die Verkürzung der Vorlaufzeiten für die flexible Werkzeugfertigung seit dem Einsatz der Fortus 450mc ein großer Vorteil für das Unternehmen.

„Es geht um Zeit, Arbeitsgeschwindigkeit und Produktionsmöglichkeiten. Und mit der additiven FDM-Fertigung haben wir von allem mehr als bei herkömmlichen Bearbeitungsmethoden“, sagt er.

Beseitigung von Hindernissen

Die Einsparung von Durchlaufzeiten bei der additiven Fertigung ist im Vergleich mit den traditionell hergestellten Werkzeugen sehr hoch. Dies bestätigt auch Guillaume Rigaud, CAD-Designer/Entwickler bei RUSTIN „Die Zeitersparnis ist enorm, und es ist nicht übertrieben zu sagen, dass wir etwas vergleichen, das bis zu fünf oder sechs Wochen dauern würde, während wir es innerhalb weniger Tage in den Händen halten“.

Neben der Herstellung von Werkzeugen, die vollständig aus FDM-Materialien wie ABS, ULTEM™ 9085 Filament und FDM Nylon12 CF™ (Kohlefaser) bestehen, entwickelt RUSTIN häufig Produkte, die 3D-gedruckte Teile mit solchen aus Metall kombinieren.

„Die Flexibilität der additiven Fertigung ermöglicht es uns, Materialien je nach Bedarf zu mischen. Man kann behaupten, dass aufgrund der Komplexität bestimmter Komponenten vieles mit anderen, einfacheren Bearbeitungsmethoden nicht möglich wäre. Mit der additiven FDM-Fertigung können wir jedes beliebige Werkzeugdesign – auch komplexe Teile – in nur einem Schritt herstellen. Die Technologie beseitigt Barrieren für uns“, so Rigaud weiter.

Investition in additive Fertigung als Ganzes bewerten

RUSTIN ist klar erkannt, dass Zeitersparnis und verbesserte Produktionsflexibilität natürlich die Kapazitäten und die allgemeine Reaktionsfähigkeit gegenüber den Kunden verbessern. Aus diesem Grund hat das Unternehmen trotz einiger signifikanter Kosteneinsparungen den Wert seiner Stratasys-Investition schnell als Ganzes bewertet und nicht nur die Kosten pro Teil bei der additiven flexiblen Werkzeugfertigung mit denen herkömmlicher Verfahren verglichen.

„Aus der Kostenperspektive ist die Herstellung von Produktionswerkzeugen mit der additiven FDM-Fertigung etwa 50 % günstiger als die herkömmliche Bearbeitung. Aber ich behaupte, dass eine isolierte Betrachtung der reinen Produktionskosten kein vollständiges Bild ergibt“, erklärt Louis Rustin. „Mit unserer Fortus 450mc haben wir weniger Maschinenstillstand, weniger Kapital und weniger Arbeitsaufwand. Das bedeutet, dass wir unsere Arbeitskraft anderweitig einsetzen können. Das Push-and-Play-Element der Technologie bedeutet, dass der Bediener, sobald er den Druckauftrag gestartet hat, etwas Anderes tun kann. Das ist ein versteckter, aber auch sehr offensichtlicher Vorteil, der extrem wichtig ist. Er erhöht unsere Gesamtleistung, Reaktionsfähigkeit und Fähigkeit, unsere Kunden schneller zu bedienen, erhöht“, fügt er hinzu.

„Es geht um Zeit, Betriebsgeschwindigkeit und Produktionsmöglichkeiten. Und mit der additiven FDM-Fertigung von Stratasys haben wir mehr von allem als mit traditionellen Bearbeitungsmethoden.“

Louis Rustin, Managing Director, RUSTIN

Rigaud führt ein Beispiel von Alstom, einem Kunden von Rustin, an, bei dem es um den Ausfall eines Motorluftkanals in der Produktionslinie ging, der zu einem Produktionsstopp führte. Rustin setzte seine Fortus 450mc ein, um in kürzester Zeit Komponenten zur Reparatur des Kanals mit ULTEM™ 9085 Filament herzustellen. So konnte die Produktion schnell fortgesetzt werden.

„Wir erhielten die Anfrage von Alstom und konnten die Produktionslinie innerhalb von vier Tagen wieder in Betrieb nehmen. Das war viel günstiger als die mehreren Wochen, die sie für die Herstellung und den Einbau herkömmlicher Teile benötigt hätten“, sagt Rigaud.

Hervorragende Ergänzung durch Erweiterung auf F370 für gummiartige Materialien

Während die Fortus 450mc einen Großteil der von RUSTIN durchgeführten additiven Fertigungsprojekte anführt, stellt die F370 eine hervorragende Ergänzung dar, mit der das Unternehmen sein Angebot um gummiartige Materialien erweitern kann. Auf die F370 von RUSTIN entfällt derzeit etwa ein Drittel der von dem Unternehmen bearbeiteten Aufträge.

„Die F370 ist eine großartige Ergänzung zu unserer Hardwarepalette. Sie ist einfach einzurichten und in Betrieb zu nehmen, und die Tatsache, dass wir die Düsenköpfe nicht wechseln müssen, spart uns viel Zeit“, sagt Rigaud. „Wir verwenden hauptsächlich FDM TPU 92A-Material für funktionale Prototyping-Anwendungen, da es sich um ein elastisches thermoplastisches Polyurethan mit hoher Flexibilität und Reißfestigkeit handelt. Dadurch eignet es sich perfekt für Tests, z. B. für Montagetests an Dichtungen von Klimaanlagen, sowie für Iterationen von Dichtungen. Es gibt uns eine gute Sicht auf die Dinge, wenn es um die Montage geht“.

Für RUSTIN stellen die Stratasys Fortus 450mc und die F370 eine perfekte Kombination in der flexiblen Werkzeugfertigung dar, um das Dienstleistungsangebot zu differenzieren und den Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen Unternehmen in der gleichen Branche zu stärken. Die verbesserte Fähigkeit, auf dringende und anspruchsvolle Kundenanforderungen zu reagieren, ist besonders wichtig. Es passt auch gut, dass das Unternehmen noch immer an der Grundlage festhält, mit der es vor über 120 Jahren gegründet wurde, und zwar mit einer Technologie, die speziell dafür entwickelt wurde, eine schnelle Lösung zu bieten, um einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten.

„Die Art der Probleme, die unsere Kunden an uns herantragen, lässt uns in der Regel nicht mehrere Wochen Zeit für die Lösung. Es geht vor allem um Reaktionsgeschwindigkeit, und die Flexibilität der additiven Fertigung gibt uns die Möglichkeit, kritische Probleme in wenigen Tagen zu lösen. Solange wir das können, stellen wir unsere Kunden zufrieden und sorgen dafür, dass sie wiederkommen, denn darum geht es ja“, so Louis Rustin abschließend.