其他方式登錄
掃一掃微信咨詢(xún)
010-53652212
(工作日)
152 0110 5575
152 1011 0562
(周末)
QQ咨詢(xún)

案例:光固化3D打印技術(shù)進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)(yè)化領(lǐng)域的前沿趨勢

在麥肯錫關(guān)于3D打印的應用市場(chǎng)預測中,到2025年,3D打印在消費端的市場(chǎng)將達到4千億美金。麥肯錫還預測到2025年,3D打印在復雜、小批量的產(chǎn)品制造領(lǐng)域的應用將達到3000億美金的市場(chǎng)容量。那么,吸引制造商在產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)應用3D打印技術(shù)的原因是什么呢?


?


A.?無(wú)?;?。因灆┢造模具的硽⒕?,周期長(cháng),這使得3D打印在小批量,定制的制造領(lǐng)域具有節(jié)約時(shí)間,降低成本的優(yōu)(yōu)勢。

B.?成本對設計的復雜性不敏感。傳統(tǒng)制造工藝在加工尤其復雜的設計的時(shí)候面臨兩個(gè)難題,一是成本隨著(zhù)產(chǎn)品的復雜性而急劇上升,二是對于過(guò)于復雜的設計,難以制造出來(lái)。3D打印成本對設計的復雜性不敏感。

?

這就給3D打印技術(shù)的應用帶來(lái)了實(shí)現產(chǎn)業(yè)(yè)化的基礎。根據魔猴網(wǎng)的市場(chǎng)觀(guān)察,在塑料消費產(chǎn)品或機械零部件的直接制造領(lǐng)域,3D打印技術(shù)的這兩種優(yōu)(yōu)勢已引起產(chǎn)品制造商的興趣,部分制造商已經(jīng)在最終產(chǎn)品或零部件制造中應用3D打印技術(shù),本期,魔猴網(wǎng)就分享兩個(gè)基于光聚合工藝的3D打印技術(shù)在塑料產(chǎn)品及零部件生產(chǎn)中的應用案例。

?

從0到1,實(shí)現微流體噴嘴的一體化設計

家用、商用攪拌機制造商Vitamix在制造商用攪拌機噴嘴時(shí)嘗試使用了3D打印技術(shù)。這些微流體噴嘴的作用是用于從300微米孔中噴射加壓水,以便快速有效地沖洗攪拌器容器。噴嘴定期暴露于漂白劑、清潔劑和其他消毒劑中。因此,Vitamix對于這些噴嘴的功能要求是雙重的:

具有堅固的微流體設計,以便進(jìn)行高速和高壓噴射水,噴嘴需要具有非常特殊和精細的幾何形狀;

可靠性,特別是在商業(yè)(yè)食品服務(wù)環(huán)(huán)境中應對日常磨損的能力。


注塑生產(chǎn)時(shí)所采用的噴嘴設計,由6個(gè)零件組裝而成,圖片來(lái)源:Carbon

?

最初,設計師們仍采用了原有用于注塑生產(chǎn)的噴嘴設計方式,噴嘴由六個(gè)獨立零件組裝而成,設計師通過(guò)3D打印設備制造這六個(gè)塑料零件,然后組裝成噴嘴。采用這種設方式,可以降低模具成本,縮短零件交付周期,在幾天內完成零件(而采用注塑成型則需要幾個(gè)月的時(shí)間),并能夠在保證零件具有高幾何保真度的同時(shí)也具有良好機械性能。然而,這種方法仍然需要多部件組裝,并沒(méi)有充分利用到3D打印技術(shù)在制造復雜結構方面的優(yōu)(yōu)勢。


從傳統(tǒng)設計走向為增材制造而設計-Vitamix噴嘴設計方式的演變,圖片來(lái)源:Carbon

于是,Vitamix設計團隊再次審視整個(gè)工藝,這一次,設計師突破了設計自由度和設計優(yōu)(yōu)化的界限,把目標放在制造整個(gè)噴嘴上,將這個(gè)噴嘴設計優(yōu)(yōu)化成一個(gè)單一的功能集成零件,沒(méi)有裝配要求,實(shí)現了噴嘴的完全優(yōu)(yōu)化。優(yōu)(yōu)化后的整體噴嘴具有300微米的孔和復雜的微流體通道結構,使用材料減少了30%,制造的手工勞動(dòng)減少了55%,噴嘴的成本降低約33%,新噴嘴的耐用性提高了10倍以上。


通過(guò)有限元仿真識別潛在的應力區(qū)并確保生產(chǎn)可制造性,圖片來(lái)源:Carbon。


噴嘴的設計師采用Carbon的剛性聚氨酯(RPU)材料和DLS(數字光合成)3D打印設備對零件進(jìn)行3D打印。


最終通過(guò)測試的3D打印噴嘴設計,圖片來(lái)源:Carbon。


Vitamix在應用3D打印技術(shù)的過(guò)程中還加強了產(chǎn)品快速迭代的能力,使用注塑成型方法,單個(gè)設計迭代和所需模具可能需要8到10周,而采用3D打印技術(shù),可以進(jìn)行快速的設計驗證以及最終的可制造性驗證,產(chǎn)品工程師在短短四周的時(shí)間內成功地在噴嘴設計上迭代了六到七次。目前,Vitamix準備通過(guò)3D打印技術(shù)生產(chǎn)上萬(wàn)個(gè)功能集成化噴嘴。

?

批量定制化生產(chǎn)

Gillette(吉列)利用Formlabs光固化(SLA)3D打印機作為剃須刀手柄定制化生產(chǎn)設備,推出了48種不同的設計方案,以及多種顏色供消費者選擇,消費者還可以添加自定義文字。



Razor Maker?的設計師能夠快速測試設計創(chuàng )(chuàng)意,在幾天之內,就可以將設計構思轉變?yōu)?D模型,最后再制造成實(shí)體產(chǎn)品。魔猴網(wǎng)認為,3D打印技術(shù)的應用使吉列加快了產(chǎn)品上市速度,縮短反饋循環(huán)(huán),并在設計上更快地迭代,這與快速迭代的消費品市場(chǎng)尤其的合拍。


在設計方面,由于3D打印能夠實(shí)現復雜的設計,設計師推出了更為復雜的設計款式。

?

由于3D打印技術(shù)在剃須刀手柄定制化生產(chǎn)中的應用,吉列的服務(wù)模式也發(fā)(fā)生了改變,消費者可以參與到產(chǎn)品設計中來(lái)。首先,消費者通過(guò)Razor Maker?網(wǎng)站設計一個(gè)獨一無(wú)二的手柄,然后將生成的設計轉換為3D文件。Razor Maker?制造團隊將多個(gè)設計文件發(fā)(fā)送到3D打印機,進(jìn)行批量定制生產(chǎn)。完成3D打印的手柄,經(jīng)過(guò)清洗、后固化、涂料和組裝等后處理流程,最后交付給消費者。

?

傳統(tǒng)制造技術(shù),如注塑成型,是難以實(shí)現規(guī)?;ㄖ粕a(chǎn)的,而無(wú)需使用模具,直接制造產(chǎn)品,易于制造小批量定制化產(chǎn)品是3D打印的固有優(yōu)(yōu)勢。在這個(gè)應用中,3D打印技術(shù)消除了對注塑模具的需求,因此吉列無(wú)需對該產(chǎn)品進(jìn)行前期模具的投資。

?

3D打印與注塑競爭的可能性有多大?無(wú)疑,注塑工藝的優(yōu)(yōu)勢在于大批量,而3D打印的優(yōu)(yōu)勢在于小批量或者是生產(chǎn)非常復雜的設計。目前,3D打印的在塑料產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)(fā)展空間要么是小批量簡(jiǎn)單設計,要么是大批量非常復雜的設計。



3D打印技術(shù)要想在大批量復雜產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝上獲得比注塑工藝更大的優(yōu)(yōu)勢就需要打印速度更快。而提升打印速度,正是塑料3D打印技術(shù)發(fā)(fā)展中的一個(gè)明顯的趨勢。比如說(shuō)Stratasys研發(fā)(fā)實(shí)驗室孵化出來(lái)的Evolve Additive公司,推出了一種與中等批量注塑生產(chǎn)競爭的3D打印技術(shù)-選擇性熱塑性電子照相過(guò)程(STEP),Evolve Additive稱(chēng)該技術(shù),至少比粘合劑噴射3D打印技術(shù)快一個(gè)數量級。


來(lái)源:http://www.51shape.com/

国产又粗又猛又大的视频|亚洲狠狠色综合久久|久久综合狠狠综合狠狠|欧美日韩国产色|free哆啪啪免费永久|在线观看国产一区二区三区99