洞悉惠普金屬3D打印技術的最新生產(chǎn)案例
到目前為止,制造商主要使用 3D金屬打印作為迭代原型或生產(chǎn)有限運行的一種方式,因為與使用傳統(tǒng)方法相比,他們的生產(chǎn)力和經(jīng)濟性使得大量生產(chǎn)打印的金屬部件變得困難。粘結劑噴射3D打印技術的一大代表企業(yè)惠普的 Metal Jet 技術,了解這項技術如何消除現(xiàn)有 3D 金屬打印技術的生產(chǎn)力、質(zhì)量和成本方面的限制,為在成品中使用更耐用的組件打開了大門。
進入生產(chǎn)的快車道
粘結劑噴射金屬3D打印與傳統(tǒng)的金屬制造工藝不同,每個零件都按凈重打印,這意味著極少的材料浪費。而且,零件可以輕松定制,以包括細節(jié),例如復雜零件如何組合在一起,在實現(xiàn)零件的結構一體化方面具備顯著的優(yōu)勢。
這其中,Parmatech通過惠普的設備能夠制造大批量的3D打印金屬零部件。作為金屬注射成型和燒結領域的先驅(qū),Parmatech 為航空航天、醫(yī)療保健和電信等不同領域的公司提供材料和制造技術。根據(jù)Parmatech,3D打印真正推動了Parmatech整個制造基地的發(fā)展,從原型制作的單個零件到Parmatech的客戶正在尋找的大批量產(chǎn)品。
惠普的Metal Jet還幫助制造商創(chuàng)造傳統(tǒng)金屬工藝無法實現(xiàn)的產(chǎn)品。著名高爾夫球桿制造商 Cobra 推出了 KING 系列推桿,這是首款量產(chǎn)的 3D 打印推桿。該系列的第一款 SuperSport-35 具有革命性的格子桿頭,具有最大的抗扭曲“容錯性”——這是任何級別高爾夫球手的圣杯。借助 HP Metal Jet 打印機,該公司能夠快速制作頭部原型,然后立即開始生產(chǎn)。
HP Metal Jet 3D 打印可以大規(guī)模生產(chǎn)個性化產(chǎn)品,例如 Cobra 的 KING 推桿,為高爾夫行業(yè)和整個運動器材行業(yè)開創(chuàng)了一個新時代。
Cobra 的 KING 系列推桿采用 HP Metal Jet 3D 打印技術制成,可提高球速,提供比傳統(tǒng)推桿更大的揮桿容錯性,并采用更智能的設計來提高球員的高爾夫表現(xiàn)。KING Supersport-35是高爾夫球桿設計和制造方式的一次全新升級。與傳統(tǒng)制造方法及其他3D打印工藝相比,惠普Metal Jet 技術在設計、生產(chǎn)速度方面均具有優(yōu)勢。COBRA 和惠普于 2019 年初達成合作,設計團隊在僅八個月的時間內(nèi)打造了 35 個設計迭代版本,充分展示出惠普 Metal Jet技術的設計自由度,和對加快產(chǎn)品創(chuàng)新速度的促進作用。此次新品是雙方合作的初次試水,雙方還制定了更為長遠的合作計劃,持續(xù)利用惠普增材制造技術打造性能更強的高爾夫裝備。2021年,COBRA 計劃推出另外兩款采用 3D 打印技術的全新產(chǎn)品。
惠普的3D打印技術使制造商能夠利用復雜的晶格結構來減輕推桿頭中心的重量,并將大量重量推向周邊。Cobra的SuperSport-35于2020年年底推出,結果帶來的是卓越的轉動慣量水平和大幅增加的穩(wěn)定性。因此,不僅 3D打印生產(chǎn)方法更加一致,而且還能夠以全新且卓越的方式設計產(chǎn)品。
KING Supersport-35內(nèi)部網(wǎng)格結構© 惠普
通過粘結劑噴射3D打印技術,允許工程師在推桿內(nèi)部設計復雜多樣的網(wǎng)格結構,使桿體的手感產(chǎn)生微妙變化,并優(yōu)化桿頭內(nèi)重量的分布,無需額外的固定重量,便可實現(xiàn)高 MOI。
推桿桿面使用 CNC 數(shù)控機床進行精密銑削,精準塑型呈現(xiàn)每一處微妙細節(jié),最后實現(xiàn)優(yōu)秀外觀表現(xiàn)。KING Supersport-35 采用高 MOI 和跟趾平衡設計,大幅提高穩(wěn)定性,而管狀頸部凹槽搭配 35 度趾部擺動,滿足輕微弧線推球的需求。
大眾汽車是首批意識到粘結劑3D打印潛力的全球制造商之一。該公司早期的惠普Metal Jet 路線圖側重于定制和設計能力,例如帶有所有者姓名字母組合的鑰匙鏈、換檔旋鈕和復雜的后視鏡支架。現(xiàn)在轉而使用適用于生產(chǎn)線的3D打印結構部件用途,包括通過碰撞測試且重量比傳統(tǒng)部件輕近 50% 的A 柱部件。
大眾汽車的兩名員工在沃爾夫斯堡高科技 3D 打印中心的打印機原型前檢查使用粘結劑噴射工藝生產(chǎn)的結構部件的質(zhì)量,用于汽車生產(chǎn)。最初制造的部件是 T-Roc 敞篷車 A 柱的部件。© 惠普
從2021夏天開始,大眾、惠普、西門子在大眾先進的3D打印中心建立一個聯(lián)合專家團隊。通過各自的合作伙伴關系,兩家公司探索未來可以通過粘結劑噴射經(jīng)濟快速地生產(chǎn)哪些組件,研究 3D 打印如何支持大眾汽車的數(shù)字化生產(chǎn)轉型。大眾汽車和西門子還將合作通過嵌套優(yōu)化構建室中組件的定位,從而使每次打印會話生產(chǎn)的零件數(shù)量增加一倍。通過西門子的自動化和軟件解決方案,大眾汽車將能夠更快、更靈活、使用更少的資源來開發(fā)和生產(chǎn)零部件。
據(jù)大眾汽車稱,該公司的目標是每年在其沃爾夫斯堡工廠生產(chǎn)多達 100,000 個 3D 打印部件。從長遠來看,該公司打算3D打印結構部件,以減輕車輛的重量并提高安全性。這些3D打印的金屬部件包括進氣歧管、散熱器、支架和支撐元件,在過去的 25 年中,大眾汽車是 3D 打印技術的早期采用者,已經(jīng)生產(chǎn)了超過 100 萬個部件。
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