3D Systems ProX 500 3D打印机如何快速生产土豆成型模具

发表于 2016-8-10 13:43:39 显示全部楼层 0 8291

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增材制造如何为土豆服务
食品加工制造商用3D打印降低部件生产周期和成本,激发潜力

Idaho Steel成立于1918年,所从事的行业可以充分抵御各种经济周期的影响:食品加工业。他们的总部位于爱达荷州,该公司生产的土豆加工设备在当地有很高知名度,因为爱达荷州的特产之一就是土豆。
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Idaho Steel 首席执行官艾伦.布兰肖介绍ProX 500 3D打印机如何快速生产土豆成型模具

该公司开始于一个小车间,在二战期间Idaho Steel的机器是在第一个生产脱水土豆薄片并供应给军队的。据该公司称,有不他们生产的土豆加工机经历50年目前仍在运行中。 Idaho Steel说,1978他们首先发布了旋转土豆加工设备,该不锈钢设备因大规模投产而享有很高知名度

近年来,Idaho Steel与麦当劳、Ore-Ida等家喻户晓的食品领域巨擎密切合作,加工薯条、薯饼和其他需要的形状。2008年Idaho Steel改进了Nex-Gem设备(其旋转加工机)使它可以安需切削土豆。多年来,Idaho Steel的客户不断要求更复杂的切削形状,这要求该公司快速创建出模具并发货,这使得他们为了满足交货要求而几乎没有停机时间。
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这个活塞用于土豆成型过程,用数控机床加工需要250个小时。而3D打印刷只需要90个小时

“所有这些部件都是通过不同的数控车床加工的,这意味着每台机器都需要操作者,”艾伦布兰肖,Idaho Steel首席执行官说。“这一制造过程是艰巨的,花了250个小时来制作一套完整的部件和活塞。其中一些部件多达80个组成部分,完全依靠紧固件将它们连接在一起。

这些劳动密集型的任务使Idaho Steel需要寻找一种更快速的方式来制作土豆冲压件。Idaho steel向位于美国南卡罗来纳州罗克希尔的3D Systems求助,计划使用一台3D打印机来帮助减少加工时间。最初,Idaho steel于2013年购买了一台桌面级打印机来弥补其他技术的不足。

通过3D Systems当地的一家经销商Intermountain 3D,Idaho Steel购买了一台ProX 500 SLS(选择性激光烧结)设备。请注意,这不是一台金属打印机,而是使用DuraForm塑料材料,3D Systems称其为热塑材料来进行打印的。这将模板生产时间减少了将近三分之一。另外,由于操作者无需特意照看设备,他们就可以自由地完成其他制作任务。
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这个活塞是Idaho steel旋转器上用于土豆成型的部件
快速炸薯条

根据Idaho steel的介绍,制作一套完整的土豆相关模板所需的零件要耗费25天。换算成数字的话就是200到250个小时,每一班10小时。现在,这些时间已经被缩短到大约90小时或者说是5天,且工时不受限,因为ProX 500可以在周末昼夜不停地工作。制作出来的零件无需后处理或装配,这些零件已经通过数控铣床完成了所需的打磨。如果一个客户想要测试一个样件形状,只需工程师起草一个数模,ProX 500就能现场打印出来。

旋转器包含16套的模板装配。通过打印零件,打印一整套只需6小时。活塞装配件通常有18英寸长(45.7厘米),市场营销经理乔.克里斯坦森在2015年12月的一个网络研讨会上说到:“ProX 500能完美胜全部的任务。”

布兰肖表示,在交货时间上有了如此重大的转变,基本上就不再需要安排制造和加工了。他在研讨会上提到:“这对我们来说是一个巨大的优势。将这些零件变为完整的一个部件对于我们和客户具有重大意义。因为不再需要装配,打印件也变得更坚固。它让我们传统的数控机床承担了其他工作,这样一来,我们就可以有时间再完成其他任务。我们没有相应地减少或闲置加工设备,我们只是增加了产能。得到的结果非常好。”
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打印出的部件无需后处理

另一方面,Idaho Steel把花费500美元每个的CNC部件替换为50美元一个的ProX500打印件,因为它能够数字化流程打印而不用传统加工获得。他们还尝试打印有些不便脱壳的部件,以及随时打印食品加工设备的部件,以方便向客户展示。

高强度的材料

热塑性材料Duraform十分坚固,对Idaho Steel的应用来说很理想,3D Systems产品营销副总裁汤姆雪隆说:此材料知名度大增是源于被应用在洛克希德马丁公司的F-35上。“耐用度非常高,ProX 500的产能很高,适合打印大体积部件,没有后处理要求,SLS零件只需要从成型仓的粉末基材中取出即可。吹掉多余的粉末、喷砂,然后就完成了,无需固化清洗。

SLS不仅是简化装配解决方案的理想选择,而且还起到了对环保卫生方面的考量,这是Idaho Steel首要考虑的因素之一。他们每时每刻都在注意如何消除潜在的污染风险,比如紧固件,这对他们来说是个附加优点。Duraform无孔隙、减少了细菌繁殖的可能。另外,克里斯坦森说,人为因素无处不在:安装紧固件可能因过紧而损坏零件。
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自1918起,Idaho Steel开始制造食品加工设备

Idaho Steel曾修整过一个用于激光检测料仓和费料仓存量的配件。他们下订单给另一家公司生产,但配件存在质量问题。通过ProX 500,Idaho Steel进行了一些改进。扩大在顶部的开口,更易于安装传感器,平滑处理转角且给螺帽加上链条防止丢失。

Idaho Steel扮演了制作者的角色,无论是塑料还是金属充分利用起3D打印带来的优势。这种新流程逐渐成为一种新的思路和工具,对现有的生产能力补充。环顾Idaho Steel,他们投资了3D打印技术,有超过100名员工在运作。拥有一台折弯机、数台Mazak数控机床和金属加工车间。但3D打印使这一切更具投资回报率,产能利用更高效。

作为一个里程碑,企业经历了100年发展史是非常不容易的。在过去两年时间里,Idaho Steel仍然在他的食品加工领域保持创新。

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