Wilson Sporting Goods przyspiesza innowacje dzięki drukowi 3D i zaawansowanym technologiom formowania wtryskowego
Od ponad 100 lat firma Wilson Sporting Goods jest znana na całym świecie jako lider w produkcji sprzętu sportowego, artykułów miękkich i akcesoriów sportowych. Zespół badawczo-rozwojowy Wilsona dysponuje nowoczesnym oprogramowaniem, sprzętem i materiałami, które umożliwiają pełen proces projektowania produktów – od koncepcji i projektu, przez prototypowanie, aż po produkcję na dużą skalę. Ostatnio zespół mocno zaangażował się w obszarze wytwarzania przyrostowego, współpracując z wieloma firmami z branży, stale udoskonalając swoje produkty i wprowadzając innowacje, które przyspieszają i optymalizują proces produkcji. Kluczowymi partnerami Wilson są Nexa3D – producent superszybkich drukarek 3D do fotopolimerów, oraz Addifab – firma dostarczająca części formowane wtryskowo przy użyciu narzędzi drukowanych w 3D.
Glen Mason, kierownik ds. zaawansowanych innowacji i industrializacji w DeMarini (oddziale Wilson Sporting Goods), stwierdza, że firma dopiero zaczyna swoją przygodę z drukiem 3D: „Dopiero dotykamy powierzchni wytwarzania przyrostowego. Chcemy nie tylko przyspieszyć cykle iteracyjne oprzyrządowania i projektowania, ale również szukamy sposobów na produkcję gotowych form bez konieczności testowania komponentów badawczo-rozwojowych. W naszej pracy korzystamy z drukarki 3D firmy Nexa3D oraz platformy FIM (Freeform Injection Molding) od Addifab.” Mason, który dołączył do zespołu badawczo-rozwojowego DeMarini Sports/Wilson wiele lat temu, ma duże doświadczenie w branży formowania wtryskowego tworzyw sztucznych. „System Nexa3D x Addifab ma tak wiele zalet, że nasz zespół jest w stanie wyeliminować kilka etapów projektowania narzędzi, co pozwala skupić się na innych projektach, jednocześnie zmniejszając ilość odpadów i czas potrzebny na testowanie naszych projektów” – dodaje Mason.
Zespół badawczo-rozwojowy Wilson poszukiwał skuteczniejszych metod produkcji prototypowych narzędzi do formowania wtryskowego dla linii młodzieżowych rękojeści kijów bejsbolowych. Aby wprowadzić zmiany w istniejącej rękojeści, zespół ds. rozwoju produktu szukał alternatywnego procesu prototypowania, który skróciłby czas produkcji części na hali. Rezygnując z tradycyjnych metod obróbki metalu, zespół przeprojektował komponent, wykorzystując druk 3D jako jedyną metodę produkcji tej formy.
Przed wprowadzeniem technologii Nexa3D i Addifab, zespół projektowy Wilson stosował tradycyjne metody produkcji ubytkowej do wytwarzania narzędzi prototypowych plastikowych form wtryskowych. Choć metalowe oprzyrządowanie jest zwykle znacznie sztywniejsze i solidniejsze niż polimerowe, istnieje kilka ograniczeń projektowych, które należy wziąć pod uwagę przed rozpoczęciem fazy koncepcyjnej projektu. Dodatkowo, jako globalny producent, Wilson szukał sposobów na skrócenie cyklu życia projektów oraz przyspieszenie czasu wprowadzenia produktów na rynek.
„W ciągu ostatnich dwóch lat uważnie przyglądaliśmy się naszym łańcuchom dostaw i próbowaliśmy zrozumieć, jak możemy produkować bardziej zrównoważone i ekologiczne produkty. Kluczowe jest wytwarzanie produktów bliżej miejsca ich użycia, projektowanie i produkcja w sposób generujący mniej odpadów oraz wykorzystanie materiałów nadających się do recyklingu” – wyjaśnia Mason.
Partnerstwo z Nexa3D i Addifab przyniosło zespołowi Wilson szereg korzyści. Dzięki dużemu obszarowi roboczemu drukarek Nexa3D i superszybkiemu procesowi LSPc, zespół może teraz szybko produkować wiele części jednocześnie, co umożliwia liczne iteracje projektu w jednej partii wydruku. Ponadto to, co kiedyś składało się z kilku komponentów, teraz można wydrukować jako jedną część, skracając czas montażu i zwiększając trwałość.
Dzięki technologii Addifab projektanci zyskali większą elastyczność projektowania i dostęp do szerszej gamy materiałów, w porównaniu do tradycyjnych metalowych narzędzi do formowania wtryskowego. „Nasi projektanci mogą teraz pozwolić sobie na szersze tolerancje dla tych narzędzi, podczas gdy w przypadku narzędzi metalowych nawet kilka mikronów mogłoby zmienić pierwotny projekt. Dodatkowo, dzięki specjalnej żywicy Addifab, nie musimy martwić się o adhezję lub wiązanie tworzyw sztucznych podczas formowania wtryskowego” – wyjaśnia Mason.
Mason podkreśla, że celem zespołu jest skrócenie czasu wprowadzania nowych projektów na rynek oraz wykorzystanie nowych technologii do optymalizacji cyklu rozwoju produktu, zmniejszenia zużycia materiałów i poprawy ogólnego projektu komponentów. Zespół badawczo-rozwojowy Wilson potrafi teraz opracować prototyp w ciągu jednego dnia roboczego, podczas gdy wcześniej proces ten zajmował miesiące. Dzięki temu mogą oni drukować wiele narzędzi prototypowych jednocześnie, co znacznie przyspiesza iteracje projektowe.
Nowy proces formowania wtryskowego pozwala również zmniejszyć ryzyko błędów oraz obniża ciśnienie potrzebne do uformowania części, co zmniejsza odkształcenie formy. Końcowa obróbka również została uproszczona – wystarczy zanurzyć część w roztworze, który usuwa polimer, pozostawiając gotowy element.
„To, co kiedyś zajmowało naszemu warsztatowi mechaniczno-projektowemu miesiące, teraz zajmuje zaledwie kilka dni” – mówi Mason. „Eliminując dodatkowe kroki, możemy szybciej przejść do testów i wprowadzać nowe produkty na rynek.”
Pomimo że Wilson korzysta z rozwiązań Addifab od kilku lat, naturalnym krokiem była dalsza współpraca, szczególnie po nawiązaniu przez Addifab partnerstwa z Nexa3D. „Ukończyliśmy około 15 różnych projektów w ciągu dziewięciu miesięcy, podczas gdy wcześniej mogliśmy zrealizować zaledwie kilka” – wyjaśnia Mason. Firma planuje również wykorzystać te technologie do innych linii produktowych, takich jak golf czy tenis.
Wilson będzie nadal korzystał z rozwiązań Nexa3D i Addifab, aby wprowadzać innowacje w istniejących liniach produktów. Zespół nieustannie przesuwa granice możliwości, używając wytwarzania przyrostowego jako jednego z kluczowych narzędzi w procesie projektowania.
