Utilizzare l’AM di metallo nella produzione di massa di ugelli per biscotti

Bühler Meincke produce biscotti e sviluppa macchine per la loro produzione in tutto il mondo, il loro viaggio con la stampa 3D è iniziato quando avevano bisogno di alcune geometrie speciali per gli ugelli per l’impasto dei biscotti. I metodi di produzione tradizionali non sono stati all’altezza e quindi Bühler Meincke ha studiato le varie possibilità. Dopo aver sperimentato per la prima volta la stampa 3D in plastica, l’azienda ha fatto il salto in avanti verso la stampa 3D in metallo, trovando la stessa libertà di progettazione con una maggiore durata, in materiali approvati per il contatto con gli alimenti. Oggi, la stampa 3D in metallo viene utilizzata per la produzione in serie di diversi articoli, prodotti presso il Danish Technological Institute.

I primi passi con la stampa 3D in metallo sono avvenuti in un progetto dimostrativo di MADE – Manufacturing Academy of Denmark nel 2017, dove Bühler Meincke ha studiato le possibilità di implementare articoli in metallo stampati in 3D nella produzione. Ciò è stato fatto con l’aiuto dell’Istituto tecnologico danese che ha quattro stampanti in metallo nel Centro per la stampa 3D industriale.

Il progetto dimostrativo MADE si è concentrato sui piccoli ugelli, che danno ai biscotti la forma desiderata quando l’impasto viene pressato. Per questi ugelli, Bühler Meincke aveva bisogno di un design igienico con forme organiche, e quindi la stampa 3D era una corrispondenza ovvia.

In precedenza, gli ugelli venivano saldati insieme da più parti, poiché la forma non poteva essere ottenuta con la fresatura. Era un lavoro complicato e dispendioso in termini di tempo, che allo stesso tempo produceva alcune articolazioni indesiderate in cui i batteri potevano accumularsi. Inoltre, Bühler Meincke aveva un solo uomo impiegato per svolgere questo lavoro, quindi erano estremamente dipendenti da questa persona. Ma con la stampa 3D, è diventato possibile realizzare gli ugelli in un unico pezzo con una superficie liscia e facile da pulire, afferma Kristian Rand Henriksen, Business Manager presso il Danish Technological Institute.

Inoltre, la riproducibilità degli ugelli è maggiore con la stampa 3D e il processo di produzione sarà semplificato e più indipendente dalla persona. “Gli ugelli erano migliori di quanto avessi mai immaginato quando abbiamo iniziato, e siamo a un punto in cui possiamo già utilizzarli nei nostri processi di produzione di biscotti. E inoltre, ci sono molti altri articoli che hanno il potenziale per essere prodotti con la stampa 3D”, ha affermato Per Bjerrum, esperto di tecnologia presso Bühler Meincke subito dopo il progetto dimostrativo.

L’Istituto tecnologico danese ha stampato in 3D gli ugelli in acciaio inossidabile 316L e titanio per Bühler Meincke e il progetto ha superato tutte le aspettative, tanto che oggi Bühler Meincke produce la maggior parte dei suoi ugelli con la stampa 3D presso l’Istituto tecnologico danese. Un altro dettaglio importante degli ugelli stampati in 3D è che sia l’acciaio inossidabile che il titanio sono materiali approvati per il contatto con gli alimenti – qualcosa che era un requisito da parte di Bühler Meincke – e l’Istituto Tecnologico Danese ha una tracciabilità completa su ogni articolo stampato durante la produzione.

“Il progetto dimostrativo ha dimostrato che la stampa 3D in metallo è particolarmente interessante per l’industria alimentare. Possono essere aziende che producono prodotti da forno, gelati o prodotti lattiero-caseari, ma la tecnologia è interessante anche per le aziende farmaceutiche e per i produttori di pillole e apparecchiature mediche”, ha affermato Mads Østergaard, responsabile di sezione ed esperto di stampa 3D presso l’Istituto tecnologico danese.

Sulla scia del progetto dimostrativo MADE, Bühler Meincke è passato alla stampa 3D in metallo. Ciò è stato guidato da una maggiore libertà di progettazione, il che significa che possono essere molto più liberi nel loro pensiero e realizzare numerose forme che non possono essere realizzate con la produzione tradizionale. “Grazie alla libertà di progettazione con la stampa 3D, siamo stati in grado di risolvere alcune delle sfide con il design organico e igienico, dove ora possiamo eliminare le giunture e gli angoli della produzione tradizionale. Inoltre, la produzione effettiva degli ugelli era in precedenza una faccenda complessa, ma con la stampa 3D inviamo semplicemente un file STEP al Danish Technological Institute, e loro gestiscono la produzione – e poi è improvvisamente abbastanza facile per noi” ha dichiarato Kennie Larsen , Head of Cookie Feed & Forming presso Bühler Meincke.

Successivamente, Bühler Meincke ha esaminato diversi articoli in produzione che potrebbero essere ottimizzati con la stampa 3D. Tra le altre cose, Bühler Meincke ha iniziato a stampare in 3D un rullo da taglio, che in precedenza era un tubo sul quale, ad esempio, erano saldate sei tazze per tagliare l’impasto. “Ora realizziamo il rullo di taglio direttamente nella stampa 3D, ed è in realtà molto meglio della produzione tradizionale. Quando si salda, si ha molto calore e gli articoli si deformano, ma la stampa 3D ha dimostrato di essere in grado di risolvere queste sfide”, ha affermato Kennie Larsen, Bühler Meincke.

Andando avanti, Bühler Meincke vede un grande potenziale nella stampa 3D. Fino ad ora, l’attenzione si è concentrata principalmente su articoli più piccoli, anche perché ci sono alcune limitazioni su quanto è possibile stampare articoli di grandi dimensioni. Ma c’è il desiderio di essere al passo con la tecnologia per essere pronti a sfruttare le nuove opportunità man mano che si presentano.