從16周縮短為3周，模具3D打印實現復合浴缸和淋浴生產的自動化
時間：2023-11-14 14:15 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2023年11月13日，美國傳統復合材料浴室制造商Lyons Industries表示，為了盡可能實現生產流程的自動化，該公司已經購買了Massivit 10000 3D打印制造系統，以快速生產高性能模具和支撐夾具。
拓展自動化流程應對勞動力短缺問題
Lyons工業是一家家族企業，專注于玻璃纖維復合浴缸和淋浴器的生產，它擁有超過50年的經營歷史。該公司總裁Lance Lyons表示，他們的工廠占地13.5萬平方英尺，每天能生產1000多件產品。這些浴缸和淋浴器的制造過程采用真空成型和噴涂工藝。首先，它們在烤箱中加熱一塊丙烯酸塑料，然后在環氧樹脂陰模上拉伸，以生產特定的產品形狀。接著，模具被安裝到真空成型機中，通過抽真空使塑料成型成模具的形狀。在冷卻后，這些塑料部件（被稱為外殼）被裝載到支撐夾具上，然后移入噴漆室，在那里它們被噴上短切玻璃纖維和樹脂。隨后，零件在大型工業烤箱（Lance公司稱之為“熱隧道”）中固化，然后進行冷卻、修整和包裝。
傳統上，大部分工作都是手工完成的。然而，Lyons解釋說，在過去的幾年里，該公司逐漸增加對自動化的依賴，以解決勞動力短缺的問題，同時提高最終產品的質量和一致性。目前，該解決方案包括半自動推車移動系統和機器人裝載機（用于將零件從一個站點轉移到另一個站點）、兩個玻璃纖維噴涂機器人、機器人水射流切割機，以及用于增材制造模具和支撐夾具的Massivit 10000工業3D打印機。Lyons表示，創建工具和支撐夾具是該流程中耗時最長、勞動力最密集的部分之一。因此，該公司開始研究3D打印系統，以直接打印高質量的模具和支撐夾具。
大尺寸復合材料模具3D打印機MASSIVIT 10000
Lyons最終決定購買Massivit 10000系統，該系統通過四個步驟運行。首先，根據最初的CAD設計，使用兩個打印頭打印模具或固定裝置：第一個打印頭沉積防水熱固性聚合物，在外部形成犧牲殼層。第二個打印頭以高強度打印實際模具。外殼內部采用高性能環氧樹脂CIM 500。這種材料在高溫下具有一致且低的熱膨脹系數（CTE），形成真正的各向同性模具。其次，整個印刷結構在烤箱中固化。第三，將結構浸入一桶清水中，外殼在其中破裂。最后，所得模具即可完成并可供使用。
該系統將安裝在合作伙伴公司Prestige Tooling（美國印第安納州埃爾克哈特）的工廠，該工廠多年來一直為Lyons Industries制造模具。Lyons補充道，自動化并不是一項簡單的一次性投資：“你不能只安裝3D打印機、機器人或鋸子。你還需要升級電氣系統、基礎設施、計算機和軟件。這是一個過程。”
一切就緒后，Massivit系統于2022年秋季在Prestige安裝，并于年底開始運營。Lyons解釋說：“我們逐步應用了Massivit系統，從淋浴底座的支撐裝置開始，然后轉向制作浴缸支撐裝置，該底座長4-5英尺，寬2-3英尺，但厚度僅約一兩英寸。一旦我們弄清楚了這一點，我們就開始制作我們的第一個浴缸支撐裝置，它也長約5英尺，寬約2英尺，但深近16英寸。”
在使用Massivit系統打印固定裝置時的一些考慮。首先，相對較小的固定裝置可以作為一件整體進行打印。然而，當需要打印更大、更復雜的零件，如浴缸模具時，就需要將其分成兩部分進行打印。雖然后續可能需要一些打磨和表面處理工作，但整個過程與傳統的制造流程有很大的不同，并且公司一直在不斷改進工藝，以制造越來越大的零件。
△為了應對勞動力短缺問題，Lyons一直在逐步推進自動化流程，以取代生產復合浴缸采用的傳統勞動密集型噴涂流程
拓展自動化流程應對勞動力短缺問題
Lyons工業是一家家族企業，專注于玻璃纖維復合浴缸和淋浴器的生產，它擁有超過50年的經營歷史。該公司總裁Lance Lyons表示，他們的工廠占地13.5萬平方英尺，每天能生產1000多件產品。這些浴缸和淋浴器的制造過程采用真空成型和噴涂工藝。首先，它們在烤箱中加熱一塊丙烯酸塑料，然后在環氧樹脂陰模上拉伸，以生產特定的產品形狀。接著，模具被安裝到真空成型機中，通過抽真空使塑料成型成模具的形狀。在冷卻后，這些塑料部件（被稱為外殼）被裝載到支撐夾具上，然后移入噴漆室，在那里它們被噴上短切玻璃纖維和樹脂。隨后，零件在大型工業烤箱（Lance公司稱之為“熱隧道”）中固化，然后進行冷卻、修整和包裝。
傳統上，大部分工作都是手工完成的。然而，Lyons解釋說，在過去的幾年里，該公司逐漸增加對自動化的依賴，以解決勞動力短缺的問題，同時提高最終產品的質量和一致性。目前，該解決方案包括半自動推車移動系統和機器人裝載機（用于將零件從一個站點轉移到另一個站點）、兩個玻璃纖維噴涂機器人、機器人水射流切割機，以及用于增材制造模具和支撐夾具的Massivit 10000工業3D打印機。Lyons表示，創建工具和支撐夾具是該流程中耗時最長、勞動力最密集的部分之一。因此，該公司開始研究3D打印系統，以直接打印高質量的模具和支撐夾具。
△Massivit 3D打印系統安裝在Lyons的合作伙伴Prestige Tooling公司內，使用3D打印技術設計和制造模具
大尺寸復合材料模具3D打印機MASSIVIT 10000
Lyons最終決定購買Massivit 10000系統，該系統通過四個步驟運行。首先，根據最初的CAD設計，使用兩個打印頭打印模具或固定裝置：第一個打印頭沉積防水熱固性聚合物，在外部形成犧牲殼層。第二個打印頭以高強度打印實際模具。外殼內部采用高性能環氧樹脂CIM 500。這種材料在高溫下具有一致且低的熱膨脹系數（CTE），形成真正的各向同性模具。其次，整個印刷結構在烤箱中固化。第三，將結構浸入一桶清水中，外殼在其中破裂。最后，所得模具即可完成并可供使用。
該系統將安裝在合作伙伴公司Prestige Tooling（美國印第安納州埃爾克哈特）的工廠，該工廠多年來一直為Lyons Industries制造模具。Lyons補充道，自動化并不是一項簡單的一次性投資：“你不能只安裝3D打印機、機器人或鋸子。你還需要升級電氣系統、基礎設施、計算機和軟件。這是一個過程。”
一切就緒后，Massivit系統于2022年秋季在Prestige安裝，并于年底開始運營。Lyons解釋說：“我們逐步應用了Massivit系統，從淋浴底座的支撐裝置開始，然后轉向制作浴缸支撐裝置，該底座長4-5英尺，寬2-3英尺，但厚度僅約一兩英寸。一旦我們弄清楚了這一點，我們就開始制作我們的第一個浴缸支撐裝置，它也長約5英尺，寬約2英尺，但深近16英寸。”
在使用Massivit系統打印固定裝置時的一些考慮。首先，相對較小的固定裝置可以作為一件整體進行打印。然而，當需要打印更大、更復雜的零件，如浴缸模具時，就需要將其分成兩部分進行打印。雖然后續可能需要一些打磨和表面處理工作，但整個過程與傳統的制造流程有很大的不同，并且公司一直在不斷改進工藝，以制造越來越大的零件。
△在打印過程中，外層采用熱固性聚合物犧牲層充當支撐層，其在浸入水中時會自行破裂；而內層模具則由高性能環氧樹脂制成。在圖中展示的支撐夾具被用于制造尺寸為60×32×19英寸的浴缸
他補充道：“這是模具制造的一個顯而易見的解決方案，因為你無需先制作模型，然后根據該模型鑄造模具，而是直接制作用于生產的模具或支撐夾具。”3D打印過程的數字化也有助于確保質量的一致性。Lyons強調：“原本需要16周時間完成的工作，現在只需3-4周即可完成，而且只需要很少的人力。我們能夠更快地為客戶生產更好的產品，對于我們的員工來說，這是一個更簡單的過程。”(責任編輯：admin)
Vertico推出可持續模塊化3
亞利桑那大學研發3D打印可
對比不同來源骨塊移植物：
交貨周期、材料浪費均減半
增材制造賦能運動裝備：Ca
美國CoAspire與Divergent最新內容
普惠公司推出新的
得克薩斯州將建成
美軍推進遠程3D混
3D打印的熱交換器
3D打印實現外固定
哥倫比亞大學采用熱點內容
