案例：模具行業如何使用3D打印加速產品開發
找到如何在全球市場競爭的方法是每一個定制模具公司的挑戰。新技術，如3D打印（又名增材制造），可以帶來價值并使制模公司變得更具競爭力，但它們實施起來也可能很昂貴。本案例將有助于幫您理解如何將該技術融入您的商業模式，以及它為您的客戶和公司創造了什么價值。
滿足醫療設備客戶降低研發費用的要求是Polymer Conversions的動力，這是一家位于紐約布法羅的定制模具和模型制造的公司，去年年初探討過3D打印的價值。“我們確保會將正確的工具用于實際應用，所以我們能夠表現得更好，這一直是我們公司的動力，”Polymer Conversions的常務總經理Ben Harp說：“我們一直在探索新技術，使注塑成型過程對客戶來說更簡單，客戶的目標是更少的廢品、成本更低、準時交貨和定價明確。”
Polymer Conversions擁有26臺機器，從30噸至390噸都有，它了解在產品開發方面臨界質量、交貨時間和研發費用是怎樣的，Harp稱。受客戶的影響，該公司在尋求技術以滿足這些要求。
“我們的一個長期客戶告訴我們，他們喜歡我們做的一切，但希望看到我們幫助他們加快醫療設備的發展，并降低研發工具的成本，”Harp說。“他們強調，鑒于醫療設備行業的特質，這是高優先級的。我們以此為動力來驅使我們尋求技術和系統，以滿足他們的要求。”
Polymer Conversions確定了3D打印工具作為一個可行的解決方案，因為它解決了許多對客戶很重要的問題。“我們有很多醫療和醫療保健的客戶想要做新產品的迭代，但研發預算變得越來越緊張，部分原因在于全球市場的競爭加劇以及政府法規，如Affordable Care Act上的醫療設備稅。當大家都在等待ACA的結果公布時，那會對醫療設備公司以及他們在研發上投入更多資金的意愿產生連鎖反應。”[編者注：2015年十二月，國會宣布暫停收取2.3%的醫療器械稅兩年，這意味著它仍然可能再次回來。]
隨著產品開發的工藝變得更加多變，這意味著如果公司成功，它提供了“一個很好的機會，使自己從市場競爭中脫離出來，”Harp記錄道。Polymer Conversions一直在做發展性的模具——有時被稱為“軟”模具——使用那些像傳統工具一樣的P20或鋁。然而，Harp指出，即便使用更柔軟的鋼或鋁，它可能也需要長達8至15個星期的設計和施工。此外，成本可能無論如何也要達到10000美元到25000美元，對于一個醫療保健公司來說這是一筆相當大的投資，而且公司只是用來確定設備是否可以工作以及它是否會被市場接受。
這一過程也意味著零件設計和模具的變化是必需的，并且在客戶決定最后的設計之前，一個新的產品將經過幾次迭代后，這增加了時間和成本。當開發階段完成時，該過程已花費了大量的時間在工程變更、模具變化、測試、采樣和重新采樣。“所有這一切都需要時間和金錢，并且限制了公司承擔更多項目的意愿，”Harp說。
該公司在去年開始了這一工藝流程，在早期奠定了業務模式，并創建了主管這一流程的團隊。“我們談到為了研發我們需要做些什么，我們需要什么工具，制定了模具框架工具的插入設計，盡可能提高工具的靈活性。”3D打印團隊的五名成員包括工具制造者、工藝工程師、模具設計師、質量工程師和大學工程實習生。
|
3D打印的模具使用的是Stratasys公司的FDM工藝，開始看起來像是一個可行的方法，能滿足客戶減少時間和成本的要求。除此之外，Polymer Conversions選擇了當地制造商Staub Machine Co.為合作伙伴，該公司專門從事傳統的減材加工（Staub加工），其分部Staub Additive從事3D打印。 “我們曾和Staub一起從事過項目，所以我們開始與他們合作，共同從事3D打印型芯、型腔嵌件。 Staub Additive的設備包括一臺Stratasys公司的Fortus 400mc FDM機器，帶有16 x 14 x 16的蓋盒；一個PolyJet Connex3機器，帶有19.3 x 15.4 x 7.9的蓋盒；以及一個桌面SLA 3D打印機——來自于Formlabs的Form1。
“通過3D工具，我們已經在該領域擁有了經驗，所以通過我們的技術能夠給客戶展示出很多類型的零件，”Harp說。“這個能力給了我們實現客戶夢想方案的資格，因為我們可以在數小時內3D打印型芯和型腔嵌件，并且在48到72個小時內，通過該工具得到沖壓成型零件。在目前的材料情況下，功能性部分交付到他們手中的時間從10到15個星期縮短到72個小時。這對于研發時間線是一次令人激動的壓縮。” Polymer Conversions提供了適合于它自己專業建造通用模具框架的腔集。“速度和金錢對于我們的客戶來說是最關鍵的，”Harp說。“這個過程得到的零件在公差范圍內，這在產品開發周期內是一個很好的開始，并且客戶能夠根據這個方法知道它是否是一個合法的程序來繼續或選擇另一個項目。” 另一個受益于Polymer Conversions的客戶已經認識到，3D打印的型核和腔成本較低，使得他們可以利用研發資金去進一步嘗試多個新產品，Harp解釋。“這也使代工的工程師可以通過多次迭代通過幾個方面進行產品設計，并嘗試各種設計風格，”他補充說。 下一步Polymer Conversions將把3D打印功能帶入公司內部。與Staub Additive的合作帶給公司更多關于打印型芯和型腔嵌塊的專業知識并且理解了對于成型零件什么是可能的。Harp認為，最終，3D打印功能將是幾乎每一個模具及模具制造設備的一部分。“在五到十年內，工具的制造將由增材制造以及傳統的減材制造方法組成。”Harp總結道。 （編譯自Plastics Today） |
(責任編輯：admin)
未來，3D打印將為供應鏈帶
選區激光熔化SLM過程中打
3D打印熱潮已過，下步將如
干貨：3D打印在一汽大眾汽
3D打印機為何能在環保問題
3D打印為供應鏈帶來意想不
各類3D打印成型技
