迭代+生產，F770帶來“一步到位”的原型生產解決方案

迭代+生產，F770帶來“一步到位”的原型生產解決方案

SCTPS總部位於韓國蔚山，致力於設計和製造用於安全運輸的電池包裝容器。SCTPS控股公司成立於2002年。近期，該公司擴張產能以滿足市場對可充電電動汽車電池激增的需求。為了滿足電池製造商和合作夥伴對電池包裝容器的需求，SCTPS需要一種全新的製造解決方案來克服傳統生產工藝耗時長、成本高的難題。   在將Stratasys F770 3D印表機和3D掃描器集成到其生產工藝中後，SCTPS簡化了原型製作流程，該流程原有四個階段，現已整合為3D列印和一致性驗證這兩個階段。   “我們們大幅節省了操作時間，過去起碼需要兩周以上，現在僅需要兩三天。過去因為檢查階段的的失敗而導致的再製造成本也得以避免。同時，我們不再需要外包，改為自己製造易損件，這也進一步節省了時間和成本。”   ——Han In-woo SCTPS工程師     電池包裝生產的挑戰   隨著電動汽車電池市場的增長，SCTPS擴大了業務規模以緊跟市場步伐。幾經考慮之後，公司認為購買3D印表機和3D掃描器是最有效的解決方案，不僅可以縮短製造時間和降低成本，並且能夠更快、更高效地滿足客戶多樣化的需求。   產品開發過程中的成本主要是產品的設計和檢查。當SCTPS製作樣品並檢查尺寸精度時，如果精度不合適，就必須重新開始設計階段。由於真空成型技術的生產條件不同，厚度可能不一致，因此通過樣品很難去做到提前驗證。因此以需要反復進行樣品製造程式，以滿足尺寸認證報告的要求。   微縮模型生產也需要提高效率。例如，為了製造自動化容器，SCTPS需要創建一個微縮模型，以模擬機器人如何根據客戶的生產工藝處理容器。此外，在與客戶協商時，也需要3D列印的微縮模型，以便更有效地進行溝通。   F770印表機的優勢   Stratasys F770 3D印表機可以通過簡單的操作過程列印大型且複雜的零件，這是SCTPS決定購買的原因。   “如果使用列印空間較小的3D印表機，將包裝容器樣品分解成幾小塊列印再組裝，就會很麻煩。因此，我們需要一臺可以完整列印大型零件的3D印表機，當時，我們得知列印體積為1000x610x610mm的F770已經發佈，馬上便購買了它。”   ——Han In-woo SCTPS工程師   F770 3D印表機擁有非常大的列印空間，並且可以使用水溶性支撐材料。這最大限度減少了從大型複雜零件上手動去除支撐材料的工作，節省了製造包裝容器樣品和微縮模型的成本。     降本增效   在開發過程中使用3D印表機列印樣品並使用3D掃描器驗證尺寸後，SCTPS改進了其製造工藝。其中一大好處便是降低了失敗所帶來的成本。此外，重新設計的步驟也大大減少，從而降低了不必要的成本支出。例如，一般來說，生產樣品的成本約為5,000萬韓元（約27萬人民幣），一旦決定重新設計，就會再次產生相同的成本。 使用F770列印的真空成型託盤。   “F770大大降低了我們重新設計的成本。此外，我們的客戶也相信我們有能力提供可靠的零件精確度以及尺寸穩定性。另外一個好處是，我們可以直接在內部製造夾具等工具。SCTPS正在迅速擴大其設施上的投資，對工具的需求也在增加。過去，我們通過外包供應商採購必要的工具。有了F770印表機後，我們自己就能製造夾具等小工具。”   ——SCTPS管理層 在F770印表機上使用ASA材料列印的可回收外殼原型。   SCTPS的數位化製造之旅才剛剛開始。公司計畫應用更多的3D列印技術，以提升其高質量產品、樣品、微縮模型和工具製造的競爭力。   “近期，電池包裝容器對環保材料的需求不斷增長。因此，我們也正在考慮購買更多可以使用環保材料的3D印表機。我相信Stratasys的技術及其開放材料系統會是我們的理想解決方案。”   ——Han In-woo SCTPS工程師 源文摘自:Stratasys

更輕、更強｜看3D列印技術如何賦能汽車製造

更輕、更強｜看3D列印技術如何賦能汽車製造

國內汽車行業的3D列印一直以來都以造型和試製的應用為主，但其實最容易忽略的應用很多都集中在生產製造環節的輔助工具上，亦或者我們俗稱的“工裝”。   根據一般的數據統計，一個新車型的工裝數量在2000件左右，其中80%是複雜的大型工裝，20%為簡易型以量具為主。每年主機廠和零部件供應商在工裝上的花費都以百萬計，此外，隨著新車型的投放，每款車型都需要有更新的工裝來對應新的需求，工裝的耗費和成本其實和車型的多少和改款頻繁程度成正相關性。 這是為什麼GM在美國一次性投放17臺Stratasys FDM技術的列印設備，在降本增效上提供切實可行的解決方案。   工裝應用的範圍相當廣泛，這裏限於篇幅，主要會集中在Stratasys提供的碳纖維尼龍12這種材料的應用上。     碳纖維尼龍12的材料特點： 只有鋁合金重量的1/3，不銹鋼的1/7，但能承受900bar的壓力 能應對143攝氏度的環境溫度 這種材料主要應用點在以下4個方向   工裝 成型工具 金屬替代件 設備備件 同時，依託於FDM生產技術的特點，它是唯一一種增材製造技術能夠實現嵌件的工藝。比如，把感應設備，空氣管道，電線預埋在整個工裝中，在現場作業的時候，大幅降低這些精密的電子設備被撞壞的風險。   從投資回報率的角度來分析，投入產出比驚人，從以下實際案例來進行分析： 客戶使用碳纖維尼龍12製作的工裝，尺寸大於600mm，列印過程中嵌入金屬定位孔，成品3D掃描的精度在0.2mm範圍之內。 重量只有傳統金屬工裝的三分之一，總製造時間從1個月降低到40個小時，整個工藝節省2萬美金。 把這些數字綜合在一起，算上重量降低後整個流程可節省的機器人負重、資金、時間、節拍和人工等，客戶的ROI在1年內就能收回投資現金流變正，每年單就這一個應用財務上節省40%。

德國鐵路使用Essentium HSE 280i HT 3D列印 高性能材料列車零部件

德國鐵路使用Essentium HSE 280i HT 3D列印 高性能材料列車零部件

導語：對於列車維修，3D列印也常常能發揮作用，因為有一些零件並沒有庫存，需要單獨生 產，如果採用傳統生產方式，顯然是成本高昂且耗時的，而用3D列印來製造則格外簡單。 在德國聯邦鐵路（DB）維修車間的大廳裏，擺放著四列紅色的車廂要進行大修，這些車廂每 六年需要進行一次檢查，類似於汽車的一般檢查。工作人員發現，其中一節車廂的塑膠蓋板不 見了。火車的製造商沒有這個蓋子的庫存，必須單獨生產。通常批量化生產高性能塑膠件需要 高精度的模具以及一定數量的起訂量。因此制定一個設備或者系統的維修策略，平衡維修的成 本和效率顯得尤為重要和困難。  △車廂上緊挨著門的車門軸塑膠蓋板不見了 工作人員在幾周之前就拿到了零件的舊圖紙，進行數模重建並利用Essentium HSE 280i HT 3D印表機列印了這個零件。他們所使用的塑膠符合特別高的標準（Essentium 9085 具有出色 的長期耐溫性能和韌性；Essentium PA-CF 具有碳纖維材料通常具有的高強度、耐用性、熱穩 定性和剛度；EssentiumPEEK具有出色的強度、剛度和衝擊性能，並且具有固有的阻燃 性。）Essentium HSE 280i HT 3D印表機的成型尺寸為695 x 500 x 600 mm ，這使得列印大 尺寸而且複雜的零件成為可能，而不需要事先製作複雜的鑄造模具。 △3D列印工程師操作Essentium HSH 280i HT列印模型 △車門軸蓋板列印中 △通過後處理的蓋板實際安裝後的效果 △Essentium HSH 280i HT Essentium HSE 280i 3D印表機技術規格: 列印速度：500mm/s 噴嘴直徑：0.4、0.8mm 噴嘴溫度：最高550°C 噴嘴：2x Gen 5 Hozzle™加熱噴嘴 箱內溫度：高達200°C 床溫：最高190°C 印表機尺寸：1590 x 1350 x 2490mm 重量：1000kg 未來趨勢 基於長時間對打印工藝的研究和測試，從今年年中開始，德國的所有鐵路工廠都將獲得來自3D列印塑膠備件的供應。這將使德國聯邦鐵路減少對全球供應鏈的依賴。集團專案負責人Stefanie Brickwede說：“目前，3D列印仍然是一項相當昂貴的技術，這就是為什麼它還有 用於大規模生產。但如果我需要小批量生產或單個零件，那麼3D列印實際上更便宜。 △列印的列車零件，從電纜支架到衣鉤，再到大型部件 到2030年，德國聯邦路將會把至少1萬個不需要大規模批量化生產的備件模型儲存在一個數 字模型倉庫中。這些數位化圖紙被儲存起來，一旦缺少某個零件，只要在其中一臺印表機上按下按鈕，就可以生產。

低成本、高效率、靈活製造福特野馬三角窗校準夾具

低成本、高效率、靈活製造福特野馬三角窗校準夾具

1903年，亨利·福特創立了福特汽車公司，總部設在美國密歇根州的迪爾伯恩，現已是全球知名的汽車製造商。福特野馬系列自1964年開始投入生產，是福特公司生產最久的車型。     挑戰 用於精准定位並安裝福特野馬的三角窗的夾具存在數個需要改進的問題。     昂貴 製造這種工具需經過耗時的數控加工和焊接過程。   低效 目前的工具設計限制了視線，增加了安裝難度，外部的氣動管路也增加了夾具的佔用空間。   笨重 整個金屬夾具裏有空氣管路和定位裝置，因此非常笨重，不符合人體工程學，難以使用。   未採用增材製造技術時的校準夾具   解決方案 使用FDM技術製造新型夾具改進設計：   扳機式的雙控開關，改善人體工程學。 現有的定位夾具細節、安裝支架和氣動控制裝置可以繼續使用。 集成的氣動管定位器和經優化的氣動閥和開關支架。 人體工程學手柄。 在需要提高強度之處提高材料密度，其他不需要的地方則降低密度。   採用增材製造技術製造的校準夾具   效果 在完成第一次設計迭代後，福特察覺到了仍需進行額外的改進。車窗吊架上的細節被車架的上杆遮擋住了，此外，當主真空吸盤被啟動時，在橫向方向上出現了偏移。為了解決這些問題，上軌被上移，細節支架也得到了重新設計，以便在生產過程中提供更好的視野。   另外，還新增了一個內肋管，以增加框架強度，在不改變外部形狀的情況下增加橫向剛度。這款夾具使用了Nylon 12碳纖維材料，在不影響強度和剛度的前提下，還減輕了重量。3D列印的校準夾具在完全組裝後其重量降低至不到5kg，減輕了操作人員的負擔。   增材製造使福特能夠進行設計迭代並進行測試，還能快速進行額外的修改。與使用數控加工技術相比，增材製造成本更低、速度更快。