隨著3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，工裝夾具的制造找到了新的解決方案。3D打印特別適合小批量、復(fù)雜產(chǎn)品的制造，對(duì)于需要用到工裝夾具的企業(yè)來說，用3D打印技術(shù)來定制的零件，成本低、效率高、效果好。如今，定制的3D打印夾具和固定裝置在汽車生產(chǎn)線、醫(yī)學(xué)設(shè)備生產(chǎn)、航空航天及其他重工業(yè)中的應(yīng)用已成為普遍現(xiàn)象。

Markforged通過復(fù)合材料3D打印具備高強(qiáng)度和高精度的工裝零部件,使其成為工裝夾具和工具應(yīng)用的理想選擇。西門子燃?xì)怆娏緫?yīng)用Markforged 3D打印技術(shù)生產(chǎn)切削工具來縮短交貨時(shí)間，并大幅減少生產(chǎn)成本。

用戶的問題

西門子燃?xì)怆娏?/span>(Siemens Gas & Power)維持了數(shù)千戶家庭和企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。天然氣和電力部門是西門子三大運(yùn)營(yíng)公司之一，公司生產(chǎn)的壓縮機(jī)、渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī)等業(yè)務(wù)遍布世界各地。

西門子燃?xì)馀c電力公司已將其Markforged Metal X打印機(jī)用于多種金屬應(yīng)用

當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)外殼需要維修時(shí)，西門子燃?xì)馀c動(dòng)力部門的工程師需要用圓鋸快速高效地切割外殼來維護(hù)系統(tǒng)。由于外殼具有復(fù)雜的輪廓設(shè)計(jì)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電鍍圓鋸難以滿足要求。在過去的幾年里，該團(tuán)隊(duì)通過從外部購(gòu)買這種標(biāo)準(zhǔn)的圓鋸來解決這一問題，他們先把圓鋸運(yùn)到菲律賓的生產(chǎn)車間定制輪廓板，然后再把圓鋸運(yùn)回美國(guó)重新組裝。這不是一個(gè)經(jīng)濟(jì)可靠的解決方案，因?yàn)楣こ處熜枰却^3周的時(shí)間才能收到定制的手工工具。

3D打印解決方案

經(jīng)過調(diào)查研究，西門子的工程師確定，大多數(shù)圓鋸部件可以使用3D打印機(jī)打印出來，以精確匹配渦輪機(jī)的輪廓。在經(jīng)過一番對(duì)比后，該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為Markforged的X7工業(yè)復(fù)合材料打印機(jī)是這項(xiàng)工作的最佳選擇，并且決定購(gòu)買使用?！拔覀冑I了一個(gè)現(xiàn)成的馬達(dá)和刀片，但其他零件都是使用3D打印機(jī)定制生產(chǎn)的，”西門子天然氣和電力工程師Sam Dicpetris說。這些部件最初是使用Onyx (短切碳纖維+尼龍)的復(fù)合材料打印進(jìn)行測(cè)試的，然后用連續(xù)碳纖維進(jìn)行加固，使零件結(jié)構(gòu)更堅(jiān)固，強(qiáng)度更好。

西門子的圓鋸機(jī)殼是用 Onyx復(fù)合材料打印制成，然后用連續(xù)碳纖維進(jìn)行加固。

使Markforged 3D打印機(jī)打印的圓鋸零件，使現(xiàn)場(chǎng)渦輪機(jī)的維修時(shí)間從幾周縮短到幾天。Dicpetris說：“我們可以切割并制作出一種工具，它能精確地勾勒出我們想要裁剪的東西的輪廓，這與直接從外部購(gòu)買的零件使完全不同的?！痹谑褂?/span>3D打印制造方式進(jìn)行零件生產(chǎn)后，西門子天然氣和電力公司不僅將制造這些工具的時(shí)間從幾周縮短到幾天，提高生產(chǎn)效率。而且在保證零件性能和保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，節(jié)省了大量成本。Dicpetris估計(jì)，團(tuán)隊(duì)僅從一個(gè)定制的圓鋸機(jī)上就節(jié)省了8000美元，在其他零件生產(chǎn)制作的過程中也節(jié)省了數(shù)十萬美元。

“連續(xù)碳纖維的強(qiáng)度非常好。雖然本身看起來像一個(gè)塑料的零件,但這個(gè)內(nèi)部的強(qiáng)度和普通零件相比完全不同,這個(gè)結(jié)果讓我們非常驚喜!?！?西門子天然氣和電力工程師Sam Dicpetris說。

這種圓鋸架的制造和組裝需要數(shù)周時(shí)間，使用Markforged3D打印機(jī)只花了幾天時(shí)間。

未來發(fā)展

如今，西門子有超過100名工程師在使用Markforged技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，工程師們也在不斷探索開發(fā)新的應(yīng)用范圍。例如使用3D打印渦輪葉片的模塊化夾具，以提高產(chǎn)品線和工作流程。打印機(jī)每天都在運(yùn)行，幾乎沒有停機(jī)時(shí)間。此外，該公司還購(gòu)買了一臺(tái)金屬打印機(jī)Metal X來定制一次性部件，外部機(jī)器車間也在增加了一個(gè)Metal X，以滿足公司對(duì)金屬部件快速周轉(zhuǎn)的需求。

來源：中國(guó)3D打印網(wǎng)