出道即巅峰|PA12,精密工业设备的不二之选-金属3D打印工厂

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✅大唐盛世-3D打印一站式服务平台,专注于金属3D打印的设计、加工、定制生产及应用,为新老用户提供钛合金3D打印、不锈钢3D打印、铝合金3D打印、模具钢3D打印等近百种金属3D打印加工服务及综合解决方案。大唐盛世多年金属3D打印经验,打印精密度高(误差小于0.05mm),售后保证,不满意可重做。

测试新材料(如SAF™ PA12)制作的部件质量如何是一个艰难的过程——因为需要花费许多时间去手动完成测量、装载样品和测试。为节约操作人员的时间,让他们专注于更重要的任务,Stratasys的工程师们开发了一台自动测量机,而这台自动测试机正是由SAF™ PA12材料3D打印而成。

出道即巅峰|PA12,精密工业设备的不二之选

挑战

将H350™的新材料推向市场的过程需要持续监测,并不断测量打印件的质量。通过单轴拉伸测试试验试棒,可以有效地评估打印件的机械质量和一致性。

单轴拉伸试验包括记录分开试棒所需的力,从这个简单的测试中可以获得很多关于材料的信息。测试包括杨氏模量、屈服应力、极限拉伸强度和断裂伸长率,这都有助于追踪材料的熔合情况。监测这些特性在一次打印、不同打印以及不同机器打印中的变化,有助于了解机器和材料的一致性情况。

庞大的测试量使操作人员面临时间压力

在试棒上进行拉伸试验相对快速且简单。首先测量横截面积以确保结果准确,然后将样品装入拉伸试验机,以预先设定的速度拉动直至其失效,最后卸下即可。

然而,当你需要在一次打印中测试30个拉伸试块,且同时有多达10台机器使用同一种材料,2700个试块需要在一个月内完成制作并测试时,任务就变得十分艰巨,很难满足测试的时间节点需求——而这是为研发团队开发工作提供数据的关键。

对此的解决方法是打造一台自动试验试棒测量机——它能够对(30个)打印试棒进行完整测试,包括对每个试棒的宽度和厚度进行重复3次的测量,并将这些数据记入拉伸试验软件。

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解决方案

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该测量机名为AutoMeasure,可实现过程的全自动化,操作人员无需在测量过程中进行干预。过去使用卡尺进行手动操作时,每个试棒需要30秒,每次打印需要15分钟。如今的自动化的操作过程节省了这些时间,让操作人员得以腾出时间去忙其他更有趣或更需要参与的工作。这一解决方案每年可以节省约287小时的操作时间,且并不会对工艺的安全性或关键数据带来任何影响。

为提高产量,同时不给操作人员增加额外的压力,需要相应缩短部分或全部步骤的时间。

以下为拉伸试验的各项步骤及每个步骤所需的时间:

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为减少测试时间寻求解决方法时需考虑以下因素:

  • 装载和卸载样品需要保障安全性和准确性。
  • 最小样本测试时间由标准化操作决定。增加测试机的数量将始终是实现这一目标的唯一方式,这需要投入大量的资本和运营,以及更长的设备交付周期。
  • 样品横截面积的测量使用游标卡尺手动完成,需重复3次。整体免去测量过程或减少重复测量次数会影响测试和数据质量。

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“设计AutoMeasure的过程非常简单,因为H350能让我快速进行各种迭代,部件也总能按照规格出品。得益于3D打印的精准性和一致性,我能很轻松地进行增材制造设计。”

——Nyall Davis

工业3D打印QA技术员

AutoMeasure测量机的另一个优势是提高了测量的可重复性。它消除了由于操作人员的不同而带来的差异,也消除了因技术差异影响测量结果的可能。

AutoMeasure缩短了整个流程所需的时间,节省了成本,为研发工作提供更多的指导性数据,并提高了测量精度,使得操作人员有更多时间完成其他任务。

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由H350打印的高质量部件构成了大批量测试机的结构框架

工业3D打印QA技术员Nyall David是AutoMeasure背后的“大脑”,该测量机由13个打印部件构成,均由H350打印机使用SAF™ PA12材料生产。

运用SAF技术打印的部件构成了AutoMeasure的整体结构和一些功能性机械部件。这些部件充分利用了H350强大的嵌套生产能力,所有13个部件可以紧密地嵌套于一个略小于全Z高度一半的打印空间中。这使得打印可以在5小时内完成,或在一次打印中完成两个AutoMeasure测量机的部件。

SAF技术工程师认为,如果没有H350打印机和SAF™技术,AutoMeasure就不可能成功开发。以下这些材料特性帮助测量机完美地实现预期目标:

  • SAF™ PA12是高精度工业机器部件的理想选择。AutoMeasure的底盘由2个大件组成,必须精准对齐螺丝孔洞才能正确组装。
  • PA12可实现功能性终端部件的快速周转,以及快速迭代和设计自由,并缩短开发周期。SAF工艺强大的嵌套能力是一个巨大的进步,可在5小时内完成所有部件的打印(冷却时间为24小时),这是其他3D打印工艺难以实现的。
  • SAF™ PA12 的高精度可更好地控制尺寸,如轴承座和调整螺丝孔无需额外的后处理就可以直接打印在部件上。

使用SAF技术及其PA12材料的更多优势

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调整螺丝的导轨。M3螺丝的导轨很精细,需要高精度的SAF™ PA12才能保证其线性、平稳地滑动。

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直接打印在导螺杆部件上的压配轴承座。SAF™ PA12的高精度可以实现高匹配度

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直接打印在部件上的导螺杆螺栓孔。部件的细微错位都可能导致导螺杆的操作问题,精准性至关重要,因此SAF™ PA12是理想的材料。

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H350打印机和SAF™ PA12的精细分辨率可以直接在部件上打印标签,并清楚地显示按钮的功能。

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H350打印机和SAF技术提供的设计自由度使得线缆管理可以直接打印在底盘上,无需打印后再进行组装。后续,设计上的任何调整都可以快速实现,并重新打印部件。

使用SAF™ PA12降低成本、提升产量

鉴于只有两项耗材(HAF和粉末)及一个简单、精益的冷却程序,使用SAF技术制作的单个部件成本通常低于其他技术。AutoMeasure总装配成本为583美元,包括打印和附加组件。

经计算,投资一台AutoMeasure 69天就能收回成本,仅操作人员的时间就相当于每年节省约4493美元,操作人员可以省下时间去做其他更重要的事。

SAF工艺下的机器的一致性让设计可以随时随地进行部署。设计文件可以电子形式共享和打印,并确保打印结果均符合要求。这意味着运输成本和延误不复存在,能在任何地方,以最短的时间进行强化测试。

鉴于设计是模块化的,生产时无需模具,未来设计可以自由修改,以满足不同标准的试验棒或其他机械测试部件(如冲击和弯曲测试)的需要。

下载H350产品手册

✅大唐盛世是一站式金属3D打印服务平台,长年专注于金属3D打印的设计、定制加工、小批量生产及后工序处理,拥有多年精密零件金属3D打印成型经验,旗下的大型金属3D打印生产基地位于东莞大朗镇光辉高新产业园,上万平米的打印生产制造车间,50多台高精度金属3D打印设备,CNC加工中心、4轴加工中心、5轴加工中心、三轴加工中心、铣床、数控车床、三坐标、精雕机、电火花机、钻攻机等配套设备上百台,擅长小公差、复杂结构原型、高精密度的金属零件小批量生产。为新老用户提供钛合金3D打印、铝合金3D打印、不锈钢3D打印、模具钢3D打印等近百种金属3D打印加工服务及综合解决方案。通过我们3D打印加工的产品被广泛应用于机械、医疗、通讯、电子、电器、汽车、航空航天等各行各业。公司自成立以来始终坚持:为客户提供满意的产品和服务的基本质量方针,严格执行ISO9001质量管理体系,加强6S质量体系的内部实施,并且通过全体员工的共同努力,让每一位客户对我们的服务及产品质量都表示满意。金属3D打印定制就到大唐盛世!

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