輕巧與強度可否兼得?FDM技術(shù)給出了正確的答案
2022.07.01Stratasys/文
客戶概況
Rutland Plastics是一家位于英國拉特蘭郡的家族企業(yè),專注于為不同的客戶和行業(yè)提供定制注塑成型產(chǎn)品。由于每個項目都不盡相同,Rutland必須制作輔助的工裝夾具,在裝配、粘合、鉆孔和測量等制造工藝中用來定位和固定項目的部件。盡管該公司很早便已經(jīng)在現(xiàn)場采用增材制造技術(shù),但投資 Stratasys FDM解決方案也是最近幾年才開始。
挑戰(zhàn)
在過去,生產(chǎn)用的夾具是在現(xiàn)場工具間里,使用傳統(tǒng)的材料(鋁等)和工藝生產(chǎn)而成。
這一制造過程既耗時又昂貴,而且生產(chǎn)出的零件很重。后處理需要多個階段,包括車削、銑削、鉆孔。除此之外,零件的耐用性是團(tuán)隊面臨的最大難題。以往的3D打印技術(shù)生產(chǎn)出的零件強度低、易碎,如果夾具不小心掉落,就會摔碎。
若以傳統(tǒng)制造工藝來解決這個問題,臂端工具的厚度需要增加五到六倍,這將導(dǎo)致零件非常沉重。此外,如果要制作出特定幾何結(jié)構(gòu)和形狀的臂端工具,用這樣的加工方法制造將非常困難且耗時,通常需要幾天時間,并且機械手會更重。
團(tuán)隊需要一種不那么耗時的工藝來生產(chǎn)堅固耐用的零件。
過去在工具間生產(chǎn)的項目通常很耗時,生產(chǎn)零件需要花兩天的時間,影響了工廠的生產(chǎn)力。
臂端工具為了滿足性能要求并有效運作,其幾何結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜,厚度也較大。
傳統(tǒng)方式加工的零件非常笨重,機械臂上的重型零件會大幅度降低其有效載荷量。
解決方案
Rutland Plastics使用了基于FDM技術(shù)的工業(yè)級 Stratasys 3D打印機,生產(chǎn)出可以取代傳統(tǒng)的金屬工具的高耐用性零件。公司已全面開始使用該解決方案,并結(jié)合FDM材料,作為其模具和生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)的支柱,特別是用于臂端工具——提升了工廠的整體生產(chǎn)力。
與以傳統(tǒng)方式加工的零件相比,如今生產(chǎn)零件的成本降低了50%,并且可以在一夜之間生產(chǎn)出來。
Stratasys的高性能Nylon 12CF材料提供生產(chǎn)所需的強度,若要制造更高精度的夾具,或是復(fù)制塑料零件,ASA材料是理想的選擇。
在無需犧牲強度和剛度的情況下,零件現(xiàn)在可以更輕巧。碳纖維生產(chǎn)的零件更薄,因此不會影響機械臂的負(fù)重。
效果
使用Fortus 450mc和F170 3D打印機進(jìn)行增材制造使Rutland Plastics能夠在4-5周內(nèi)生產(chǎn)出激光鉆孔夾具。傳統(tǒng)制造可能需要長達(dá)12周的時間。此外,與傳統(tǒng)制造方法相比,Rutland Plastics能夠?qū)⑸a(chǎn)成本降低一半。
Rutland Plastics現(xiàn)已全面使用Stratasys增材制造解決方案,并結(jié)合FDM材料,作為其模具和生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)的支柱
使用Stratasys FDM 3D打印出的零件更輕巧,而且不會犧牲強度和剛度。碳纖維生產(chǎn)的零件更薄,因此不會影響機械臂(如圖)的負(fù)重
Stratasys的高性能Nylon 12CF材料提供生產(chǎn)所需的強度,若要制造更高精度的夾具,或是復(fù)制塑料零件,ASA 材料是理想的選擇
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