Stratasys Japan(總部:東京)公開了產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)提供商蘇旺你(SWANY,總部:長(zhǎng)野縣伊那市)的3D打印機(jī)應(yīng)用事例。蘇旺你于2011年引進(jìn)Stratasys的3D打印機(jī)“Objet260 Connex”,開始造型業(yè)務(wù),除了用于確認(rèn)形狀及功能的試制品造型之外,還用Objet260 Connex打印了射出成型模具的造型。
蘇旺你創(chuàng)立于1970年,一直從事家電微電機(jī)的線圈制造及靜電粉體涂裝業(yè)務(wù)。不過(guò)在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手開始將工廠向價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力更高的亞洲其他國(guó)家轉(zhuǎn)移的影響下,業(yè)績(jī)開始惡化。因此,蘇旺你2010年決定將業(yè)務(wù)從以前的受托制造向新產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)轉(zhuǎn)移。3年前該公司的客戶只有三家,而現(xiàn)在已迅速拓展至多種行業(yè)的近200家,開始為這些廠商提供產(chǎn)品策劃、概念設(shè)計(jì)及樣機(jī)制造方面的支援服務(wù)。
蘇旺你引進(jìn)的Objet260 Connex可使用硬質(zhì)、透明、類橡膠及耐熱等多種類型的樹脂材料,適用于多種形狀及功能的確認(rèn)。而且造型表面形狀順滑及造型時(shí)間短等也是決定導(dǎo)入的要因。此外,導(dǎo)入Objet260 Connex的優(yōu)點(diǎn)還在于“通過(guò)建立允許失敗的環(huán)境,可使設(shè)計(jì)人員更加富于冒險(xiǎn)精神,從中誕生好的創(chuàng)意”(蘇旺你代表董事社長(zhǎng)橋爪良博)。年輕設(shè)計(jì)人員由于經(jīng)驗(yàn)少而害怕冒險(xiǎn),而利用3D打印機(jī)來(lái)盡興造型的話,“多次失敗也沒關(guān)系”(橋爪良博)。
蘇旺你在應(yīng)用3D打印機(jī)方面的特點(diǎn)是,提供將金屬模架(金屬模具)與利用3D打印機(jī)造型的樹脂模芯(樹脂模具)相組合的“數(shù)字模具”。樹脂型材料為ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)樹脂,數(shù)字模具用于射出成型與產(chǎn)品相同的樹脂(丙烯酸樹脂等),少量制作用于評(píng)測(cè)的部件。
比如,蘇旺你在評(píng)測(cè)嵌入車燈等的光擴(kuò)散濾光片時(shí)就運(yùn)用了數(shù)字模具。光擴(kuò)散用濾光片可根據(jù)擴(kuò)散效率將LED燈的數(shù)量減半,因此試制手段必不可少。雖然也可利用對(duì)折射率及光投射進(jìn)行研究的分析工具,但最終起決定作用的還是與產(chǎn)品相同的樹脂制試制品。使用數(shù)字模具時(shí),不僅可在早期階段利用試制品實(shí)施評(píng)測(cè),而且還可大幅減少量產(chǎn)用金屬模具的修改成本。
如果是形狀簡(jiǎn)單的產(chǎn)品,用數(shù)字模具還可實(shí)現(xiàn)50~100 SHOT(模具開合次數(shù))的小批量生產(chǎn),但以1000個(gè)為單位來(lái)成型時(shí),就必須要使用金屬模具。這時(shí)就需要比照成型品反復(fù)修改金屬模具,使金屬模具接近完成,因此修改次數(shù)增加時(shí),預(yù)算就會(huì)超支,導(dǎo)致交貨期拖延。但是,如果能夠利用3D打印機(jī)制造的樹脂模具事先盡興評(píng)測(cè),便可將評(píng)測(cè)結(jié)果體現(xiàn)到量產(chǎn)用的金屬模具中,從而大幅減少修改成本和工時(shí)。“在需要研究金屬模具的某個(gè)部分形狀時(shí)可用數(shù)字模具來(lái)嘗試”(橋爪良博)。
不過(guò),數(shù)字模具并不是只需將樹脂模具嵌入金屬模具這么簡(jiǎn)單。成型時(shí)必須要巧妙增減溫度及壓力,這些操作一旦失誤,模具就會(huì)損壞??傊谶@方面,金屬模具技工的熟練技巧是不可或缺的??梢哉f(shuō),這一技術(shù)是憑借最新技術(shù)與長(zhǎng)年專業(yè)技巧相融合的乘積效應(yīng)才實(shí)現(xiàn)的。
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