3D tisk přináší zcela nové možnosti do výroby obalů

Moderní technologie aditivní výroby už si v Česku našly výrazné uplatnění napříč průmyslem. Zatímco ve strojírenství či v designu si odborná veřejnost dokáže využití 3D tisku dobře představit, v oblasti výroby obalů a obalové techniky je situace často jiná. Pojďme se alespoň krátce podívat na oblasti, kde lze díky efektivnější výrobě obalů uvádět výrobky na trh dříve a levněji.

U zákazníku v České republice se 3D tiskárny v podnicích uplatnily nejdříve při vývoji prototypů a optimalizaci výroby. Není dnes už výjimkou, tisknou-li se plně funkční a náhradní díly přímo v daném provozu – a navíc až tehdy, jsou-li potřeba. Brání se tak nechtěným a drahým odstávkám. Často je hned vzápětí nalezeno další vítané využití 3D tisku: pro montážní přípravky a upínky, nástroje operátorů i díly zhotovené na míru. Třeba ke zvýšení průchodnosti balicích linek v potravinářském průmyslu. Své o tom leccos vědí už i v českých pivovarech. O 3D tištěných prvcích posilujících bezpečnost operátorů na pracovišti ani nemluvě. 

Prim zde hrají především stále dostupnější 3D tiskárny termoplastů a kompozitů. Vždyť kompozity se vkládanou výztuží dokážou svou mechanickou odolností zastoupit i mnohé kovové obrobky – při nižší hmotnosti i ceně. Vytisknout je zvládne z 3D dat sám konstruktér, doslova ve vedlejší místnosti, aniž by týdny a měsíce čekal na volnou kapacitu obráběcího centra. A co je ještě zajímavější, profesionální 3D tiskárny ve stolním provedení se firmám investičně vracejí v jednotkách týdnů či měsíců – často dokonce s první sérií výtisků na míru.

Vytiskněte si plně funkční obaly

3D tisk svými možnostmi přímo svádí k rychlému zhotovení zástavbového prototypu výrobku (než je fyzicky sestaven) pro ověření rozměrů a funkčnosti obalu – třeba, když potřebujeme využít standardizovaný karton apod. Zvláště u projektů, kde musí příprava obalů probíhat souběžně kvůli napjatým termínům.

O krok dál jde 3D tisk modelů forem pro výrobu obalů. Je například mnohem levnější ověřit tvar a další potřebné charakteristiky na 3D tištěné předloze, než znovu frézovat formu kovovou, najdete-li chybu. Konstruktéři si navíc pochvalují rychlejší, postupné inovace ve více krocích. Ověřovací výtisky si zhotoví vlastními silami, kdykoli potřebují.

Přepravní boxy pro společnost Airbus vyrobené na míru pro cenné technologické vybavení vznikají na velkoformátových 3D tiskárnách BigRep. Jsou vytištěny z pružného materiálu TPU, navíc odlehčeny vnitřní voštinou. (obrázek: BigRep)
Organizéry (prokládky) na výrobky do standardních přepravek byly vytištěny na míru konkrétnímu obrobku zákazníka. Jejich výroba 3D tiskem vyšla dokonce levněji než standardizované velkoobchodní přihrádky a vložky, zatímco funkčnost je výrazně lepší. (foto: 3Dwiser)
Světoznámá kosmetická značka L’Oréal používá stolní dvoumateriálové 3D tiskárny termoplastů Ultimaker při tvorbě prototypů obalů pro různé produkty. (foto: Ultimaker)
V jednom z evropských pivovarů Heineken vyzkoušeli 3D tisk nejprve ke zvýšení provozuschopnosti a efektivity výrobních linek nápojů. Už u prvních aplikací konstatovali snížení nákladů a zkrácení dodacích lhůt potřebných dílů – u obou parametrů o 70 až 90 %. Na obrázku je operativně vytištěný náhradní díl linky bez nutnosti předchozího skladování. (foto: Ultimaker)
3D tištěný prototyp kufříku na ruční nářadí s příslušenstvím umožnil českým konstruktérům odladit všechny potřebné detaily návrhu (foto: 3Dwiser)

Stále oblíbenější je výroba předloh pro vakuové formování blistrů na spotřební výrobky. Kromě univerzálních termoplastů zde sbírá kladné body také stereolitografický 3D tisk z pryskyřic – přináší mj. hladší výtisky s ostřeji prokreslenými detaily. Změnit tvar vyráběných blistrů lze vlastními silami doslova z hodiny na hodinu.

Specifickou oblastí je 3D tisk hotových obalů na míru pro složitější sestavy. Potřebujete-li poslat na druhou stranu zeměkoule třeba speciální optickou hlavu, můžete se pustit do vyřezávání pěnových výstelek… nebo využít existující 3D model výrobku a z prostorového odečtu objemu v CAD aplikaci rovnou získat potřebný tvar výstelek. Ty můžete rychle vytisknout třeba s vnitřní voštinou nebo z pružných materiálů jako TPU/TPE pro zajištění nárazuvzdornosti během transportu. Možností se zde nabízí obrovská řada.

Jako překvapivě výhodné se u českých zákazníků společnosti 3Dwiser ukázaly také 3D tištěné moduly do standardizovaných kontejnerů a přepravek. Tyto organizéry následně umožňují ukládat sériové výrobky, aniž by hrozil jejich nežádoucí pohyb a poškození během pohybu mezi výrobními fázemi, skladování i transportu mezi provozy.

Dostupnější produkce obalů díky 3D tisku

Také v oblasti obalové techniky 3D tisk skvěle doplňuje stávající metody výroby. Nemá je za každou cenu nahradit, přináší však nové možnosti a umožňuje vyrábět i dříve nevyrobitelné. Většímu rozšíření 3D tisku – v rozsahu, jaký známe třeba v západní Evropě – u nás dosud brání nedostatek povědomí o reálných možnostech a přínosech aditivní výroby. Ve chvíli, kdy jsou připraveni specialisté nejen na vytipování ideálních projektů pro nasazení a/nebo rozšíření 3D tisku, kteří současně dokážou spočítat očekávanou návratnost investice, se širší využití výhod aditivní výroby přímo nabízí.

Tomáš Vít, managing consultant, 3Dwiser

TIP: Proč vůbec investovat do 3D tisku a kde se jeho nasazení objektivně vyplatí? ► Podívejte se na 8 důvodů a příkladů z české i světové praxe.

Aktuality ze světa 3D tisku