在制造中使用3D打印夹具和固定装置



 

我们总是看到3D打印器官成为头条新闻,但3D打印夹具和固定装置才是改变现代制造业的那个沉默的英雄。

在制造过程中总是需要工具,而某些产品和各种工装夹具,夹板和量具可以明显改进过程,同时降低生产时间和人力成本。但是,在3D打印变得越来越普遍之前,许多公司是承担不起定制自己的工具的。当各种经济实惠的工业级和桌面级3D打印机普及的时候,可能情况就会大不一样。

夹具和夹具的各种应用

我们把夹具和夹具称为制造业的沉默英雄,是因为除了在明亮的办公室和展厅进行展览展示,他们通常被用在生产线上,他们习惯于抓握固定、定位,保护和将整个制造过程的各个阶段组织起来。他们协助加工和组装以执行质量保证测试。即使研发部门也可以在实验中使用夹具和夹具来制造更好的产品。

来自SolidWorks的Nick Jones 描述了一个简单的例子,说明一个钟表匠如何能够使用3D打印夹具和夹具来打开手表更换电池,这不是件容易的事情。尼克通过设计和3D打印一个简单的夹具解决了这个问题,使他能够紧紧抓住盖子并打开手表。

这是3D打印夹具和夹具的本质 - 它们使人们能够更好地完成工作。但到底是什么使得这些打印产品如此独特,以至于它们正在被实施到制造流程中并取代传统的工具呢?当然是钱。

3D打印夹具和夹具的优点

夹具和固定装置不能取代人,但却可以使人们工作更容易,更高效。这些设备有助于重复性、质量和时间效率。直到现在,很多公司也并没有使用工具或只使用在小规模的生产上,这主要是由于制造和储存的成本高昂,导致整体生产费用上升,公司盈利下降。传统的制造方法也无法提供3D打印可达到的形状或精度。

所以,3D打印夹具和夹具的最大优点是成本更低。真的是少了很多。一家工业制造公司设计了一台搓丝机模具夹具,以优化零件的存储并加快未来的装配过程。使用传统的注塑技术,可以从第三方公司订购,交货时间2-5周,每件300美元。使用3D打印技术,这家公司能够在数小时内以100美元的价格用PLA制造自己的夹具。

美国家庭用品公司Oreck几乎在其制造过程的每个阶段都采用了3D打印夹具和固件。例如,在组装过程中,一些夹具被用来固定真空吸尘器的部件,而另一些夹具则被放置在需要拧紧的部件的顶部。这样的方式使公司能够简化流程,并节省时间和金钱。

目前看上去汽车行业使用3D打印夹具和夹具已经达到了现阶段采用这个方法的最高水平。像奥迪,宝马,保时捷和沃尔沃这样的公司主要使用它们来在生产线上安装,连接和固定组件。但宝马集团进一步推出了针对员工的定制化3D打印组装支持工具。这些为每个人定制的灵活的手套,使某些操作更容易有效地执行,同时还保护工人的拇指安全。

节省资金,时间和存储空间

根据工业3D打印巨头Stratasys进行的研究表明,使用3D打印夹具和夹具从设计工具到引入到生产车间,可以节省大约40~90%的时间。许多公司能够在一天就改进他们的制造过程,而不是过去甚至几周的时间。

3D打印夹具和夹具的制造成本也是如此。他们可以节省高达95%的公司资金,因为他们生产成本更低,不需要昂贵的存储空间,随用随做。一旦不需要,3D打印的工具可以随意地扔掉(或回收材料),并在一段时间后再次打印。现在可以利用数据硬盘/云存储空间来存储工装夹具等的源文件,而不是租用大量设备的物理存储仓库。

其他研究表明,超过60%的3D打印的工业应用涉及3D打印的夹具和夹具,这使得它比在产品开发中简单的快速成型更受欢迎。

随着越来越多的工业级打印机和打印技术的快速发展,这种技术现在可用于各种各样规模的企业。采用先进技术可以带来更多的竞争优势,并可以显著增加公司的收入,同时大量节省成本。所有这些都是因为制造业的未来就在现在。

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