创想智造3D打印手板模型加工

标题: 时间紧急怎么办？看3D Systems如何快速完成FIFA个性手提篮 [打印本页]

作者: 苗苗 时间: 2017-3-7 11:50
标题: 时间紧急怎么办？看3D Systems如何快速完成FIFA个性手提篮
American Precision Prototyping公司的团队，简称APP，他们曾面临一个独特的挑战：重新设计，制作原型，进行铸件，装饰并运送150个POWERADE®公司的手提篮，这些提篮是专门为FIFA比赛准备的宣传装备。他们需要在30天内完成整个工作。使用了CAD,和SLA 3D打印，加上灵活的头脑，团队提早完成了这个工作。

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设计和3D CAD
在项目最初，APP团队得到了2个早期的POWERADE®的手提篮设计，并由此开始工作。

第一个手提篮是2012年UEFA欧洲杯的，第二个手提篮是来自美国联赛的。对于FIFA的手提篮，客户的目标是结合美国手提篮的人体工程学设计及UEFA提篮的轮廓尺寸和形状。团队必须重头开始设计提篮。

鉴于时间非常紧，APP公司的方案设计阶段只有一周，在这个阶段里，提篮的设计还需要得到POWERADE®公司的批准。提篮设计还有一个其他要求，客户想要最终的产品可以被一分为二，两边利用卡扣可以连接在一起做成一个可放6个瓶子的容器。团队开始投入到这个项目中，他们有一个想法可以满足客户对于尺寸的要求，还能符合人体工程学和结构要求。这也就是说，装6个瓶子的可以使用两个完全相同的提篮，两个提篮可以很容易被固定在一起从而变成一个整的提篮。

为了确保这个想法是不是可行，APP团队利用3D Systems的SLA技术先打印了比实体小一倍的提篮模型。这个模型被用来做验证和检查设计中的疏漏。花了大概9个小时把提篮模型打印出来，并直接把它寄给客户做审核确认。

“我们使用iPo 8000打印机的SLA立体光固化成型工艺来完成这个设计阶段，是因为有这样几个理由，”APP公司的董事杰森•迪克曼这样说到，“首先，立体光固化成型工艺生产的零件精度高，误差不超过0.005英寸。其次，SLA技术打印速度快，准确度高，这意味着我们很快就能完成初步模型，并且可以更快的得到对方公司的审核确认。”

可口可乐公司的销售主管查看了这个比实体小一倍的模型，并要求了一些小修改。团队直接使用3D CAD文件直接做了修改。然后他们开始使用Accura60树脂材料制作实际大小的模型，大概花费15小时制作了每个批次2个模型。这些模型会被用作最后的检查，也会是用作硅胶模具和铸造过程的母模。

“我们在一两天不到的时间里制作出了6个母模，硅胶模具是为了手提篮之后的生产阶段而制作的。”迪克曼提到，“我们不可能利用传统加工方式制造出这种转变类型的母模，3D打印在这个项目里起到了非常重要的作用.”

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模塑与铸造
大多数的塑料件是使用注射制模的方式制作的，这种工艺是将熔化的塑料注入一个所需形状的金属模具中。因为每个零件必须是现成的，模具必须是被精确加工出来的。这是一个耗时和复杂的过程。而且也非常的昂贵，如果要短期生产出来也是不切实际的。

APP公司的制作团队决定使用RTV硅胶磨具制作而不是注射制模。硅胶模具制作类似于传统的注射制模，但是他们不是使用费力加工过的金属模具，而是使用灵活的硅胶模具来制作部件。这些模具制作起来很快，而且对于短期产品的制作有非常显著的成绩。因为硅胶工具是非常灵活的，他们也顾及到了生产中的倒扣位，还有比传统注射模具更难的结构问题。

在制作硅胶工具之前，APP公司准备了经过打磨的SLA树脂母件从而得到了类似于注塑件质地的成品。

迪克曼说到，“这可以让我们模仿一个量产产品的外观和质感，但却无需耗费大量制作时间。而且这还帮助我们制作了一个不需要额外着色和加工的产品。而且它足够坚固，可以在整个FIFA赛事里使用。”

对于部件本身，APP团队使用了InnoTuf® TP-4050聚氨酯材料来模仿注塑塑料件的质感。这种材料由 Innovative Polymers公司提供，因为卓越的耐冲击性能，抗弯强度和易用性而广受赞誉。最后的结果不言而喻，APP团队和客户非常满意产品，并且还是在如此紧张的交期下制作出来的。

APP团队制作了300个只有一半的手提篮，如果拼装起来的话就可以得到150个手提饮料篮。每个工具需要制作50个高质量的部件，这些部件必须看上去完美并且可以随时直接组装在一起。

艺术和组装
在总共4个礼拜的时间还剩一半的时候，APP团队开始铸件并且组装这300个提篮。

“因为我们最初的SLA概念设计非常精准，所以我们制作的聚氨酯部件只需要一点点后期加工处理，比如去掉通风口等一些小地方。”迪克曼这样说到，“完工后，这些部件随时可以被拼装在一起，然后装饰下，打包运送出去。”
APP团队24小时轮班制作，每天完工40到50个铸件，最终，他们进入到了最后一个阶段，对手提篮进行装饰。每个手提篮会被一组事先设计好的乙烯基贴纸来进行装饰，贴纸上印的是POWERADE®的品牌名字和2014世界杯twitter专用标签。这些手提篮会被在巴西世界杯的赛手门提在手上，全世界的人都会看到。

迪克曼说“如果没有3D Systems公司快速和精确的3D打印技术，在这么紧张的时间内是无法完成手提篮的，我们完成了一个惊人的项目，我们团队的独创性也是有目共睹的。”

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