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通过3D打印，定制生产将变得可扩展

通过3D打印，定制生产将变得可扩展

2022-12-12

产品开发的故事一直是原型的概念，直到产品准备好生产。生产意味着在尽可能少花钱的情况下制造尽可能多的产品，为你的业务或发明提供一个健康的利润空间。 在制造业中，这被称为低混合、高产量。旧的制造方法是关于在实现大规模生产和保持质量之间寻找中间地带。随着技术的变化和制造方法的适应，市场也在变化。 在探索市场需求和产品创新哪个先出现时，这肯定是先有鸡还是先有蛋的情况，但不可否认的是，无论如何，生产都必须适应。目前，市场需求的趋势与过去的低组合、大批量生产相反。大规模个性化，或高混合，小批量生产，正在慢慢取代传统的生产方式，并将继续这样做，这要归功于自动化和增材制造。 用于生产的3D打印刚刚站稳脚跟 添加制造技术最早是在30多年前发展起来的。从那时起，这项技术已经进入了许多行业和利基市场，但它从未真正成为真正的制造业或生产的变革力量——直到最近。 虽然一些障碍减缓了3D打印在生产中的应用。大部分挑战在于零件质量、精度或生产时间。添加制造行业正在慢慢改变行业对这种制造方法的看法。虽然一些早期采用者和爱好者已经认识到了添加制造的价值，但最近的新冠肺炎·疫情为许多公司启动了车轮。供应链中断和不断变化的劳动力有助于动员数字制造社区，许多公司被迫认识到3D打印可以做什么。 标致可以被认为是生产添加剂技术的早期采用者。当传统材料和制造工艺无法满足公司的设计规格时，它转向了3D打印。(图片鸣谢:惠普。) 惠普3D打印解决方案走向市场的全球负责人韦恩·戴维(Wayne Davey)表示，“过去两年，传统供应链让许多行业感到沮丧，因为它们无法快速运送货物。” 使用先进的3D打印解决方案开发新的供应链战略是加速转型的一种方式，使传统供应链更加高效和灵活。Davey以日产为例，因为该公司正在使用惠普的技术为旧汽车生产3D打印的替换零件。通过为老爷车制造零件来利用它所学到的东西，将有助于为未来的增材技术设计和开发提供信息。 大规模个性化是由数据驱动的 随着产品变得更容易制造，个性化或定制化可以开始起飞。有了具有生产能力的3D打印机这样的工具，我们不再被局限于受制造技术限制的盒子里。有机的形状是任何机械师的克星，并且/或者需要机器工具，当你增加更多的运动度时，机器工具会变得极其昂贵。添加剂是填补这一空白的答案，但直到最近它才成为一种可行的生产工具。 Davey说，“3D打印不仅仅是简单地竞争同一产品的成本和速度优化。当工程师利用快速原型技术开发出目前无法制造的产品，并利用数据驱动的洞察力将其转化为最终零件的大规模生产时，3D的真正潜力就实现了。” 因为3D打印擅长高混合、小批量生产，所以数据驱动的设计可以真正得到利用。通过3D打印，可以轻松创建独特的几何形状和嵌套结构，这意味着零件可以真正实现其独特的功能。 我们都经历过试图找到一个螺母来配合一个奇怪尺寸的螺栓的挫败感。也许你不得不特别订购一些部件来适应，但需要很长时间才能到达。将这些挫折与新冠肺炎疫情经历的供应链挑战结合起来，你就有了一个精疲力竭的工程师，一个糟糕的产品，或者两者兼而有之。 从这个意义上说，添加剂可以提供定制的机会。在过去，当从原型开发转向生产时，这些机会经常导致再次受挫。现在3D打印的能力对于真正的制造业来说变得更加现实，它打开了我们从未见过的产品开发之门。 Davey补充道:“这方面的一个很好的例子是惠普与Cobra Golf和Parmatech的合作，其中首款限量版3D打印推杆正在使用惠普Metal Jet进行商业生产。KING Supersport-35推杆的特点是由格子梁支撑的薄外骨骼——与由实心金属块制成的传统推杆完全不同。” Cobra球杆上的网格结构提供了更高的球速、更多的宽容和更高的性能，这要归功于没有3D打印就难以制造的设计。(图片鸣谢:惠普。) 事实上，Cobra Golf正在使用3D打印技术为一个名为King 3D打印系列的产品线中的三个超大型号进行打印。添加剂技术允许该公司创建一个尼龙网格弹药筒，以优化高“惯性矩”和稳定性的重量分布。 Cobra使用惠普金属喷射3D打印大规模生产其个性化产品。(图片鸣谢:惠普。) 惠普正在努力利用数据来更好地理解设计和市场需求，该公司认为这将导致更容易应用机器学习的技术。这一概念将使设计者和制造商更好地了解零件的生命周期和最终用户，从而通过改进设计生产出更好的零件。Davey说:“从供应链到零件的使用寿命，整个端到端生命周期都将得到简化，能够以可管理的自动化方式分析和利用见解。 大规模个性化的价值 大规模生产的世界正在发生变化——这是显而易见的。但是大众个性化的价值是什么？我们真的需要每样东西都定制化，迎合我们的每一个突发奇想吗？ 显然，这种大规模个性化的概念是几个行业和市场的颠覆者。医疗设备领域是一个非常需要个性化理念的行业。 回到2021年，惠普宣布推出Arize矫正解决方案，这是一个端到端的数字矫形系统，可以帮助足病医生创建更合适的3D打印矫正器。但是有些医疗空间需要更精细的定制。 美国的SmileDirectClub和欧洲的Impress正在使用增材制造来个性化牙科行业的完整生产。“他们正在利用3D打印技术大规模制造高度个性化的产品，从而拓展口腔护理的界限——我们越个性化，最终客户的结果就越好，”戴维说。 惠普和SmileDirectClub合作建造美国最大的Multi Jet Fusion 3D生产工厂(图片来源:惠普。) 虽然这些行业有助于个性化，但更多的市场，如Cobra Golf，开始看到添加制造的价值。定制产品长期以来一直是工匠工艺的天下，但现在3D打印提供了大规模制造定制产品的机会。 无论是需求、疫情，还是只是消费者行为的普遍转变，不可否认的是，制造商正在注意到个性化的需求。而3D打印非常适合满足这种需求。 戴维认为，将这项技术大规模应用于生产的第一步是大规模个性化。“作为一个行业，我们仍处于学习过程中。…我们还不知道如何扩展3D打印的所有内容，但我们正在惠普和更大的行业中积极努力。” 在数据驱动技术和机器学习的支持下，自动化和3D打印有可能成为我们最初认为的样子。虽然我们可能离《星际迷航》复制器还有几个世纪，但很明显，需求和能力都发生了历史性的转变。   源文来源网络

新技术:新标致308的3D打印技术

新技术:新标致308的3D打印技术

2022-12-12

由于创新的3D打印技术和全新的柔性聚合物，标致正在彻底改造汽车配件。可在标致生活方式商店，一系列配件包括一个太阳镜支架、一个罐头支架和一个电话/卡片支架专为新款标致308打造。这是3D打印技术首次被用于汽车配件上，这一创新对于整个汽车行业来说看起来非常有前途。    这些配件是标致的设计、产品和研发团队共同努力的结果惠普公司、MD er和ERPRO。它们是使用新的惠普多喷射融合(MJF) 3D打印技术3D打印的。目标是提供创新产品，这些产品触感舒适、轻便、坚固且易于使用，增强了308及其全新标致i-Cockpit的内部舒适度。   向工业创新的转变   设计者在项目开始时的目标是让配饰更显眼、更有吸引力通过创新和使用现代材料. 配件系列是在对顾客如何使用车内储物空间进行详细分析后制定的。由于传统材料不符合规格，标致设计“颜色和材料”团队与其合作伙伴一起开发了一种更具创新外观的材料。3D打印是显而易见的解决方案。   灵活且环保——未来的技术。   3D打印是第四次工业革命的基本支柱之一。有了这项新技术，就有可能增加灵活性，适应日益苛刻和不可预测的市场需求。无需昂贵的模具和制造工具，就可以生产各种定制的物品和配件.   3D打印也是对环境更好，这是我们追求的一个非常重要的特征节约资源和浪费的可持续制造流程。它的应用越来越广泛，正在许多行业中革新制造系统。的确，添加制造正在成为注塑成型等制造技术的替代方案.   我们为什么做出这样的选择？ 3D打印提供了许多额外的优势:    ● 设计自由:更少的制造限制和零件复杂性的无限可能性(由于没有注射成型)。3D打印为设计师开辟了新的创意空间。      ● 优化结构:减少重量，更大力量更少的组件，灵活性通过使用网格。      ● 敏捷生产:无限的定制可能性，缩短交付周期的大规模生产，以及由于“按需”生产而无需存储。 此外，这项技术在使用的材料和生产方法方面都在不断发展。而且生产成本一直在下降。   最新颖的材料。   在短短几个月内，这两个团队共同开发了一种新的聚合物，它有三个主要优点:    ● 灵活性柔性、延展性和坚固的聚合物，      ● 速度制造过程非常短并且是定制的，      ● 这渲染质量:非常精细的分子带来高度精确的细节。   所用的柔性材料是超柔软热塑性聚氨酯(TPU)之间合作的成果惠普公司。和巴斯夫（德）. 这种材料提供了耐用，坚固和灵活的部分。它是要求高弹性的冲击吸收部件和柔性网状结构的理想材料。这种材料可以用来生产具有高表面质量和极高细节水平的零件. 在汽车内饰中使用TPU是一种新方法由STELLANTIS集团申请专利.   革命性制造的秘密   标致选择了使用惠普多射流融合(MJF) 3D打印技术。HP Multi Jet Fusion是一种全新的粉末层逐层添加制造技术。标致是最早在3D配件系列开发中使用这项技术的公司之一。   增材制造是如何工作的？   该过程从将数字CAD(计算机辅助设计)文件传输到3D打印机开始，在本例中是HP Multi Jet Fusion 3D打印机。该方法的工作原理是通过结合以下物质将粘合剂沉积到粉末上:   ● 粘合剂来熔化粉末     ● 一种特殊的药剂，称为细部设计员以“平滑”表面。   打印阶段:   ● HP Multi Jet Fusion使用一个打印头来选择性地将融合剂和细化剂应用于聚合物粉末层，然后通过加热元件将其熔化以形成固体层。     ● 在每一层(80米厚)之后，将更多的粉末添加到前一层中，重复该过程，直到零件完成。   后处理阶段:   ● 当构建完成时，具有封装部件的整个粉末床被送至加工站，在那里通过真空抽吸去除大部分剩余粉末；     ● 然后，零件会经过喷砂处理，去除粉末残留物，然后送至精整部门进行喷漆，以提高美观度。   3D打印在标致有前途   3D打印在汽车行业仍处于起步阶段。这项技术旨在系列开发，不仅在一系列附件上，而且在下一代标致车型的更多技术部分上。这项技术的优势提供了无限的可能性。   源文来源网络 

3D打印:Weerg和HP采用新型尼龙PA 12 White材质

3D打印:Weerg和HP采用新型尼龙PA 12 White材质

2022-12-13

惠普公司他介绍尼龙PA 12白色在接下来的2022年3D打印机 HP Jet Fusion 5420W。和威伯格合作   HP Jet Fusion技术的主要在线服务之一的质量，我们很高兴与HP合作推出新的Jet Fusion解决方案，评论马迪奥·里加莫，威堡创始人兼主席.   此外，我们为自己的能力和所拥有的机器数量而自豪，我们进一步扩大了这些机器的规模，以充分利用尼龙PA 12的质量   新材料，新应用   HP Jet Fusion 5420W加速聚合物应用程序的生产，并实现高质量、稳定的白色零件生产。对于神的市场医疗、工业和汽车消费品.   反过来，他尼龙PA 12白色允许设计人员在设计过程中完全自由。新材料为骨科和卫生部门开辟了新的市场机会。色彩的可能性满足了每一个设计幻想.   由于产品通用性和生产成本，尼龙PA 12是最常用的材料之一制造工业。空白承诺也会这样做。   该材料的潜力很大，我们期望许多生产线认识到其用途的多样性，加快了自己的三维打印速度，他补充道francesco zanardo，Weerg的植物经理.   在这一阶段的市场推广，我们实际上启动了一个我会的在我们的平台上，我们决定提供一个产品样品，只需原材料成本，这样每个人都可以用手触摸它   源文来源网络

Lonypack:用3D打印优化食品包装

Lonypack:用3D打印优化食品包装

2022-12-15

Lonypack Global在腌肉和乳制品切片领域拥有25年的经验。距离西班牙马德里西北方向一小时车程——它已经获得了其工厂剔骨、切片和包装生产线的最高标准认证。   在2022年初，与西克诺瓦Lonypack决定在其工厂中采用3D技术来优化生产流程，使用Ultimaker 3D打印机和Kimya的3D打印材料。   实现更大程度的自给自足和成本节约   Lonypack于2022年初开始探索3D打印。他们的目标是开发能够优化生产流程的新组件设计。这样做将允许西班牙公司以最经济、最可定制的方式在其最先进的工厂中实现这些改进。 第一个挑战是寻找与食品接触安全的制造材料。为了提高自给自足和恢复能力，Lonypack需要一种方法来重新控制替换零件的供应和剔骨、切片和包装生产线的组件制造。   “3D打印使我们能够以高达70%的成本为我们的机器人手臂和刀具制造切割刃、采摘梳、转向机构和链轮等零件。” –罗曼·维拉斯科，Lonypack工业工程总监 在Ultimaker合作伙伴Sicnova和经销商Cosomo 3D的帮助下，工业工程师开发了4个关键应用   用Kimya PETG-S打印的食品安全部件   Lonypack开始寻找使用Ultimaker S5 3D打印机为其生产线创建定制零件的可能性。为此，他们听从了Sicnova及其经销商Cosomo 3D的建议，后者在实施该技术的整个过程中为他们提供了支持。 Ultimaker S5的精确性和可靠性是Lonypack选择这种型号的原因，这款机器将工业生产能力提升到了桌面大小。此外，他们选择了领先的材料品牌Kimya的PETG-S灯丝，因为它的蓝色表明它已经过食品接触安全认证。 机械臂上的采摘梳使用Kimya的食品安全PETG-S细丝3D打印   节省70%的零件并缩短周转时间 新的设计解决方案从一开始就得到实施。Lonypack制造的零件包括切割刃、线梳拾取器、转向机构和链轮，成本比以前低70%。 与之前收到的交付相比，交付时间也缩短了70%。 3D打印的零件节省了70%的成本，并且是一种独特的蓝色，表明食品安全 装有采摘梳的机械臂将新鲜的肉从切片机中取出，放到包装上 切割刃在切片过程中保护刀片。拾取梳拾取要包装的部分。并且转动机构将这些部分传送到形成包装一部分的空托盘。如果没有Kimya的保证，即打印的零件在整个过程中都是食品安全的，那么在机器人手臂和切片机的操作中就不可能实现这些节约。 食品行业的广泛采用 正如罗曼·维拉斯科解释的那样，Lonypack的首次3D打印体验取得了巨大成功: “其他食品公司将这些解决方案纳入生产流程只是时间问题。在未来，它们将成为植物不可或缺的一部分。”   源文摘自：Ultimaker  

惠普多射流融合3D技术

惠普多射流融合3D技术

2022-12-15

壁厚 基本上，XY平面上短壁的最小推荐壁厚为0.3mm，Z轴上短壁为0.5mm。相比之下，在SLS技术中，最小壁厚为0.7mm。 为了获得更大的元件刚度，两种技术都建议将壁厚增加到2mm。   最小壁厚 支架 打印支架时，最小壁厚取决于形状系数，该系数通过长度除以宽度来计算。支架宽度小于1mm时，形状系数应小于1。在形状系数高的零件中，建议增加壁厚或增加加强筋。   切向零件   有时，你必须将几个印刷部件组合在一起才能形成最终产品。为确保正确安装，这些零件的接触面之间的最小距离应至少为0.4 mm（每个零件的公差为±0.2 mm）。 切向零件       连接部件之间的最小距离   移动部件   一般来说，印刷零件组件表面之间的间距应至少为0.7mm。 最小厚度为30 mm的零件两侧之间的距离应更大，以确保正常操作。 在壁厚小于3mm的零件中，印刷组件之间的间距可以达到0.3mm，但这仅取决于设计，制造商可能需要对产品进行后续迭代，以确保适当的质量。   移动部件之间的最小距离   细长部件   薄而长的零件容易出现不均匀的冷却，这会导致印刷零件的不均匀收缩和某些方向的变形，这意味着偏离标称形状。 请注意，形状系数（长度/宽度）大于10:1的任何零件以及横截面突然变化或主要由长、薄和弯曲段组成的任何零件都容易变形，如图所示：   易受收缩变形影响的零件类别（a）包括：细长零件（b）、横截面快速变化的零件（c）和薄曲面（d） 为了最大限度地减少此类变形的风险，在设计零件时，应牢记以下几点建议： 1、增加长墙的厚度以减少其形状系数。 2、避免在大而平坦的表面上出现脊和肋。 3、重新设计潜在的高应力零件，并确保更平滑的横截面过渡。 4、通过掏空或特拉斯释放零件   将失真风险降至最低的策略   项目优化策略。完整部分或结构填充   HP Multi-Jet Fusion技术允许您打印具有创意的拓扑优化设计，甚至是小型拉丁设计。这些类型的设计允许您创建更薄的碎片，从而减少热量的积累和消散，从而提高尺寸精度，以及零件的整体外观和手感。 以这种方式，与全部部件相比，部件的重量、所需的原材料和液体试剂的量也可以减少，从而在严重依赖于重量的应用中降低部件的成本和总体操作成本。   空心零件   该优化策略包括钻取模型作为自动过程的一部分。（此功能内置于专业的SolidWorks、Materialse Magics以及适用于HP Multi-Jet Fusion和Autodesk的Materialse Build处理器® Netabb公司®). 建议的最小壁厚为2 mm，但较厚的壁允许更好的机械性能。最佳选择取决于应用。 模型打印完成后，可以在中空部分设置排水孔，以清除其余未连接的粉末。否则，与完全中空的元件相比，残留在内部的粉末会使零件更重，更耐磨。虽然这样的部分很轻，但它比中空的部分弱。重量的差异是由于粘结材料和非粘结材料的密度不同。   特拉斯结构   该设计优化策略包括钻孔零件，并将整个内部替换为特拉斯结构，该结构通过多个刚性单元的合作提供机械强度，同时显著降低零件的重量和成本。 这种重新设计几乎不需要时间，而且可以使用Materialise Magics或nTopology实现自动化。   拓扑优化 拓扑优化是一种有限元方法（FEM）过程，它在设定优化目标并确定一组约束条件后找到最佳材料分布。最常见的优化目标是减轻重量和应用某些机械性能。该过程要求设计者了解零件的功能及其深度处的负载分布，但这也是降低原始设计重量和成本的最佳方法。   拓扑优化示例

新型HP JF 5420W 3D打印机系列可生产白色零件

新型HP JF 5420W 3D打印机系列可生产白色零件

2022-12-16

HP正在扩大其3D打印机的范围，用于增材制造。该公司在今年的Formnext版上推出的新Jet Fusion 5400 3D系列能够生产白色零件，然后可以将其染成任何颜色。 新材料结合了PA12尼龙的独特机械性能和白色的多功能性。它具有非常好的机械和化学性能，可与传统生产中使用的大多数塑胶相媲美。此外，它在工业应用中的多功能性使它成为许多项目的推荐选择，从原型到成品。   使用PA 12W制作的不同行业的工业印刷品 PA 12与PA 12W 新的PA12W材料是为了消除经典PA12的局限性而设计的，它最适合黑色染色或绘画。这降低了其在机械应用中的潜力。漆增加了元素总厚度的几微米，或覆盖了纹理的最小细节。 PA 12W的首批用户之一是Werg，该公司采用HP Multi-Jet Fusion 3D技术为订单提供增材制造。 对该材料进行的第一次测试表明，其机械性能与普通PA 12相同（所有轴均为各向同性）。此外，该材料保持对高温的耐受性。因此，它可以安全地用于以前使用PA12灰的所有项目。Beta材料染色试验也产生了非常令人满意的结果。   提供DyeMansion调色板的灰白色PA 12打印   凭借全面的3D粉末后期生产解决方案（SLS、MJF），DyeMansion还开发了新HP（PA12W）材料的自动化后处理，包括表面处理和染色。   凭借改进的细节分辨率和广泛的颜色选择，新型HP材料在医疗行业（白色是行业标准）和消费品（彩色）中特别受欢迎。测试还表明，PA12W具有更好的抗紫外线辐射能力，白色的阴影不会随着入射角的变化而改变。   新的HP pJet Fusion 5420W（带有PA 12W）将于今年的Formnext版上发布，该系统将于2023年2月开始安装。

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