应用于制造业中的3D打印技术,正悄然改变产品的生产方式。因此,我们可以看到制造商开始利用3D打印技术的优势,为高效生产带来可能。3D打印技术,成为生产数十万种最终用途零件的经济有效的制造替代方案。
沟通模型使部件生产更精确化
运用3D打印技术,可以轻松复制部件和组件的真实三维几何形状,建立沟通模型更好地传达2D工程图中的复杂性,避免发生代价高昂的错误并节省时间。相比于传统的生产模式,从开模到成品,仅凭一张标准二维图纸,对于部件的精细不过分考究。在生产复杂的部件时,3D打印技术可以规避因图纸问题导致熟练、有经验的机器操作人员产生混淆和误解,解决部件不合格难以投产问题。
■打印的沟通模型进行测量
上图中,A&M Tool and Design的工程师将3D打印沟通模型作为2D部件和组件图纸的补充,旨在减少错误,解释复杂的操作,并与客户实现闭环。
内部打印减少生产周期与外包成本
传统的制造工艺,由于内部生产的设备成本高,并且需要技术娴熟的操作人员。如选择外包,需要大批量生产,并且交付周期长,若投入使用后发现有任何问题或存在任何需要改进之处,则需要重新开始这一流程或者进行返工,影响生产进度。
■通过外包给传统的加工服务提供商,我们将不得不再等六个星期才能开始生产。使用3D打印,您可以简单地采用相同的设计,将其发送到打印机,然后在第二天早晨准备好成品
内部3D打印引入内部可加快并降低迭代成本,收紧反馈回路,并验证零件设计和可制造性,以提前解决潜在的供应链延迟,快速节省大量时间和成本。最终将工程师从限制中解放出来,能有更多的时间用于创新,而非注重机器本身。
让定制化过程更轻松
制造商打造定制的部件,由于部件的几何形状可能很复杂,对加工或成型等传统制造工艺来说成本很高。
■AMRC专为碳纤维制造应用制造的定制3D打印丝轴
例如谢菲尔德大学高级制造研究中心(AMRC)曾在一个项目中,向机器人植入高精度高速自动移动碳纤维层。由于固定机器人的压缩空气夹爪的L形支架接头处开始弯曲,导致出现故障。如果重新定制,开模到成品的支付费用昂贵且费时,显然这种做法不切实际。
■3D打印的臂端夹爪
后来,工程师们开发出一种新的3D打印设计(上图),采用Formlabs Durable Resin制造的3D打印臂端夹爪,作为复合材料制造工艺的一部分,用于精确、反复放置碳纤维层。无需投资昂贵的工具,即可得到匹配的崭新部件。
节省制造检验成本
传统的产品检验流程,实验周期长,采用原材料进行校检所导致的耗损与浪费问题日益突出。
应用3D打印进行制造检验,一方面使装配线或生产线能够立即启动和运行,无需等待交付周期长的组件。其次避免实现工艺时昂贵的组件受到破坏或损害。
谷歌ATAP部门通过使用Formlabs High Temp Resin打造替代部件,用于实现新的二次成型工艺,节省超过10万美元。
■谷歌使用Formlabs High Temp Resin打造替代部件
直接打印具有性能优势产品
使用3D打印作为部件的最终制造工艺是最新、发展最快的应用领域之一。
利用低强度立体光固化3D打印技术,新百伦为其鞋履生产线打造出精密的功能性晶格结构,利用独特的材料和几何形状达到减轻重量、简化装配、缩短供应链的效果。生产线出产的第一款产品Triple Cell 990S在上市24小时内便销售一空。
■新百伦用3D打印技术打造的独特晶格结构
无需投资昂贵的工具,使用3D打印即可制造各种复杂的设计,而无需花费比生产简单零件更多的时间,精力或材料,并且可以帮助将个性化产品扩展到大众市场机会。
如今,3D打印已经成为工具箱中的“必备工具”,也将逐步取代传统制造工艺,成为高效生产的最优选择。
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