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拓樂選擇碳纖維材料打印高強度零件,加速創新
2021-1-28  瀏覽量:3079


熱愛運動的人都知道拓樂。拓樂致力於讓人們能夠帶上最珍貴的東西,是前沿的解決方案供應商,其產品包括車頂架和載物架、旅行箱和背包以及兒童用品等。

探險精神驅動產品設計

拓樂集團在美國的總部和製造工廠均位於康涅狄格州西摩,產品設計和創新是推動公司不斷發展的關鍵動力。在創新精神的驅動下,拓樂很早就開始3D打印視覺模型,用於輔助概念驗證。但是除了概念驗證方面的優勢,這些模型缺少設計驗證所需的功能性,於是拓樂決定升級打印材料和產出能力,以期打印功能性原型

拓樂的工程師和設計師們致力於讓人們享受當下生活,他們在了解到打印機的性能後非常滿意。

我們的Fortus 360mc™打印機滿負荷工作,每天工作1620小時。不僅如此,我們在康涅狄格州的產品開發團隊不斷壯大,甚至開始幫助公司在其他地區的製造和設計部門。

—Rob Humphries

拓樂產品開發部門的原型工程師



 

但是,拓樂仍然面臨著一個阻礙:

要想測試原型的功能性能,原型需達到纖維強化或玻璃強化註塑模具零件的剛度和強度。

從概念驗證到功能測試

拓樂在購買Stratasys Fortus 450mc™打印機時了解到Stratasys的新材料FDM Nylon 12CF™早期可見性計劃。

我們在使用Nylon 12CF時得到了非常棒的技術支持。Stratasys非常熱情,提供了很多建議和方法,幫助我們更換材料,機器運行良好。

—Rob Humphries

拓樂產品開發部門的原型工程師

拓樂很快發現,碳纖維加強熱塑性塑料能夠滿足生產環境的嚴苛要求。

使用Nylon12CF以後,我們很快就加購了打印機。它不僅具有更強的3D打印能力,而且,突然之間,我們可以用原型零件進行功能測試了。這是新機器和新材料帶來的重要實際好處。

—Rob Humphries

拓樂產品開發部門的原型工程師

拓樂對新產品原型的需求不斷增加。我們製造了旋轉零件,比如帶有相互匹配的咬合齒的夾鉗,除了Nylon12CF,其他材料根本承受不住壓力,會斷掉,不然就會完全彎折。」Humphries說。



 

拓樂的功能測試向來以嚴苛著名,而Nylon 12CF的另一個優勢就是能夠承受這一測試。我們的測試非常殘酷。」 Humphries說。如果不了解Nylon12CF的性能,根本無法相信這種強度的零件能夠通過3D打印製成。工程師們在了解碳纖維材料的強度和剛度後,紛紛要求使用Fortus 450mc打印機。大家看到碳纖維零件通過了我們的嚴苛測試,工程師們開始說啊,我也想用這個材料打印我的零件。』」

材料強度節省時間和成本,推動創新

看到Nylon12CF的出色表現,拓樂開始為康涅狄格州的製造工廠打印裝配夾具和製造輔件等。「Nylon12CF為我們帶來了顛覆性的變化。我們能快速獲得經濟實惠的Nylon12CF,這是任何材料都比不上的卓越性能。有了它,我們才能更精確地製造生產零件模型,更快地完成測試和投入市場。



 

打印零件能夠承受靜態測試和運行測試,不僅如此,每次使用碳纖維打印零件,都會比原來的製造方法節省兩個周的時間。」Humphries說。這絕對有助於拓樂發揮更多創造力。工程師每周打印三到四次叠代,每天晚能夠打印出來一個新版本,第二天再繼續改進。

如果每次叠代都要等兩個周,設計師的項目進程會受很大響。」Humphries說。我們的叠代速度給設計帶來了更好的想法。拓樂購買Fortus 450mc打印機不到一年,使用Fortus360mc進行3D打印已有三年,已經打印了400500個設計。

我們今年已經節省了超過45,000美元,節省的時間更是難以計數。

—Rob Humphries

拓樂產品開發部門的原型工程師

為了進一步節約成本,拓樂的設計師最近尋求將大型生產夾具的打印工作外包出去。Humphries說:外包打印的成本在每立方英寸18美元左右,而材料成本只有每立方英寸4美元多一點而已。按照這個報價成本計算,兩臺Fortus打印機節省下來的成本已經比得上這兩臺打印機的價格了。

Humphries已經開始研究拓樂商業流程的下一步,並且預測3D打印將發揮重要作用。鑒於Nylon12CF的成功以及為我們節省的時間和成本,我在考慮再購買一臺3D打印機了。」Humphries說。