当惠普开始开发这项技术时,其目标是超越原型设计,实现可重复的、大批量的增材制造。我们可以通过将粉末床融合方法与惠普的热喷墨(TIJ)技术相结合来实现这一目标。gydF4y2Ba

HP多射流融合3D打印技术的末端手臂工装gydF4y2Ba
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3D打印应用工程师Liz Stortstrom的问答|gydF4y2Ba惠普公司。gydF4y2Ba

告诉我们你自己和你在惠普公司和3D打印部门的角色。gydF4y2Ba

我目前支持惠普3D打印作为应用工程师(AE),这基本上意味着我与公司合作,找出他们的应用程序是适合惠普的多射流融合(MJF) 3D打印技术。我的背景是机械工程,我最初加入惠普是因为我对3D打印感兴趣。起初,我支持惠普Jet Fusion 500系列(惠普的3D打印机之一)的开发,这让我对技术和机器的工作原理有了很多深入的专业知识。现在,我利用这一经验向其他人展示如何以经济有效的方式最好地利用技术。最近,我的重点是工业应用,包括机器人行业的应用,如臂端加工(EOAT)。半岛app官网gydF4y2Ba

随着机器人在生产中的使用越来半岛app官网越多,我们看到3D打印在臂端模具(EOAT)定制部件上的使用有了巨大的增长。增材制造是如何帮助制造商降低成本和加快周转时间的?gydF4y2Ba

3D打印的两个主要优点是复杂性和速度。也就是说,你可以很快地生成复杂的几何图形。今天,工业增材制造(AM)技术能够制造非常坚固、可重复的最终用途部件。因此,您不必为加工零件或切割工具进行注塑而等待数周,现在只需几天就可以得到一个功能部件。这不仅从开发的角度来看是非常有价值的,而且还可以为您的客户提供极快的周转。gydF4y2Ba

现在,你如何知道3D打印部件是否真的比传统方法更经济?这就是设计自由的重要性所在。当从传统方法转换到添加方法时,您在部件设计优化和尺寸减小方面有更大的自由度。通常,这将导致一个更小和更有效的设计部件,最终节省您的重量和成本。除了工具本身,通常还有一个涓滴效应,你也可以减少支撑部件、电机或整个机械臂的尺寸。在整个生产线上重复这一步骤,您将开始实现非常显著的节省。gydF4y2Ba

在定制零件生产中实施增材制造的一些障碍是什么?gydF4y2Ba

开始使用任何新的制造方法都是一大步,AM空间一开始可能特别令人生畏。有许多不同的技术都属于“3D打印”这个术语,所以甚至很难知道从哪里开始。即使是拥有一两项技术经验的人也可能不知道当今工业级添加剂选项可以提供的最新发展或好处。gydF4y2Ba

也有人认为3D打印零件无法满足工业工具所要求的强度或可重复性。将您的调查重点放在能够满足您要求的工业级3D技术和材料上。明确你的需求是至关重要的。在此期间,与知识渊博的3D打印服务局合作是有用的,他们可以在投资新技术之前帮助指导您完成这些决定。gydF4y2Ba

意识同样重要的是确定技术的正确应用,然后为该过程设计部件。我们的目标不是3D打印每一个部件。相反,您希望战略性地使用3D来增强当前的制造计划,在减少零件制作时间或优化设计方面有价值时应用3D。如果使用得当,你还应该能够节省成本和新的商业机会。作为一名应用工程师,这些正是我每天帮助公司解决的问题。gydF4y2Ba

制造商如何确定购买3D打印机是否比外包工作更好?gydF4y2Ba

如果你仍然在解决我提到的那些最初的问题,比如什么技术和材料是最好的,或者你只打印非常小的量,外包是一个很好的选择。3D打印服务局通常非常了解,不仅是增材技术,而且还包括一系列的制造和加工工艺。他们将能够在你巩固你的设计、制造计划和零件数量时提供一些非常有价值的指导。然而,在某种程度上,将技术引入内部可能是有意义的。这个临界点将取决于很多因素。您最终需要计算ROI,这是AE可以帮助您完成的另一项工作。在此分析中,还要考虑通过更快的周转时间或新的定制选项可以实现的附加价值。对于我们的许多客户来说,他们会带着一个MJF系统,考虑到一个或两个应用程序,然后很快意识到他们可以打印的所有额外部件。这些可能是现有的部件,也可能是增材制造实现的新业务的结果。gydF4y2Ba

请告诉我们HP Multi Jet Fusion及其背后的技术。gydF4y2Ba

当惠普开始开发这项技术时,其目标是超越原型设计,实现可重复的、大批量的增材制造。我们可以通过将粉末床融合方法与惠普的热喷墨(TIJ)技术相结合来实现这一目标。不过,我们不是在纸上打印墨水,而是在粉末聚合物的薄层上打印一种熔合剂,然后用红外(IR)灯施加能量。这些打印区域会比周围的材料吸收更多的能量,并融合在一起形成一个部分。这种方法有效地在层之间融合,导致零件具有接近各向同性的强度。此外,我们可以在下一次构建中以很高的速度重复使用未融合的材料,从而产生很少的浪费。gydF4y2Ba

其他好处与速度和复杂性有关。由于不需要支撑结构,这些系统可以适应非常复杂的设计,而这种复杂性对分离时间没有影响。因此,MJF可以支持大量健壮、复杂的部件。要查看HP Jet Fusion 5200系列上的整个工作流程的可视化,请查看这个gydF4y2Ba视频gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

你能和我们分享一些用例吗?gydF4y2Ba

了解可能发生的情况的最佳方法是查看这些部分的实际操作,因此我强烈建议点击链接查看每种情况的视频。我要分享的第一个来自gydF4y2BaGimaticgydF4y2Ba.作为物料处理行业的领导者,他们经常需要更新或定制夹持器组件。通常,这将是一个昂贵和耗时的过程,但通过使用MJF为他们的最终部件,他们可以避免切割工具进行注塑成型。这也使他们能够在下单后一天内为客户提供零件。gydF4y2Ba

在加工零件的转换中也有好处。gydF4y2Ba数控WurfelgydF4y2Ba他为数控机床设计了一个夹持器适配器,可以让一个机械臂支撑3个不同的夹持器。然而,这个部分太复杂了,大约花了8周的时间来制作。由于复杂性对MJF的生产速度没有影响,他们能够轻松地转换这部分,并实现2天的交货时间和66%的成本节约。gydF4y2Ba

我要提到的最后一个例子来自gydF4y2BaFicep S3gydF4y2Ba这是一家高科技工程公司。半岛官方入口他们着手重新设计一台工业喷绘机。最初的版本接近5英尺宽,非常重,限制了它的速度和精度。在评估了他们的制造方案后,他们很快意识到,对于机械加工来说,组装过于复杂,而注射成型成本过高。所以他们决定用MJF打印这些部件,结果是一个更轻的组装,只有1英尺宽。通过优化这一工具,他们还能够减小配套电机和变速箱的尺寸,从而在整个系统中节省更多成本。gydF4y2Ba

制造商在实施3D打印时需要克服哪些设计挑战?gydF4y2Ba

首先,我们必须认识到设计规则是不同的。AM释放了大量的设计自由,但是,虽然与传统技术相比限制更少,但这并不意味着没有规则。每个过程都是不同的,因此有不同的指导方针和挑战。有些工艺可能需要支撑结构或可能产生各向异性的零件,因此在打印时需要真正考虑零件的方向。对于MJF,虽然您没有这些顾虑,但是您可能仍然希望在构建量中设计高效包装的部件,以优化部件成本。无论采用何种技术,最好能够很好地理解它是如何工作的,以及针对该特定流程的相关设计建议。gydF4y2Ba

接下来,您需要考虑的不仅仅是打印,而是整个工作流程。前端是软件。您可能希望探索新的功能或程序,以更好地实现3D打印可以支持的设计复杂性,例如生成设计或纹理。在后台,了解将要使用的清洁和整理过程,以及这些过程是否有任何设计指导方针。gydF4y2Ba

彩色3D打印,为什么你觉得这是惠普多射流融合技术如此重要的功能?gydF4y2Ba

在HP Jet Fusion580发布之前,还没有3D打印功能全彩部件的选项。大多数彩色技术都不能制造出适合工业应用的高强度零件。实现这一点的关键是使用惠普热喷墨技术一次打印多种颜色的墨水,就像普通打印机一样。主要的区别是,我们不是在纸上打印,而是在一个复杂的几何图形周围打印一个彩色的外壳。这使我们能够应用广泛的颜色或图像的部分,同时保持强度,您可以从MJF。gydF4y2Ba

这样做在外观上的好处是显而易见的,但我觉得更有趣的是它的实际好处。想象一下将关键信息,如说明书、零件号或安全标签直接打印到零件上。现在,您可以通过消除标签或油漆的需要进一步加快分离的时间。一个很好的例子来自法国的系统集成商Seb 'Automatisme。gydF4y2Ba

他们打印了一个真空EOAT,上面有他们的标志和颜色编码的空气通道。现在,该工具的装配速度更快,减少了任何装配错误的风险,因为它在视觉上很清楚地显示了哪条空气管路需要连接到哪里。在整个生产线上进行这样的小改进可以累积起来,在减少错误和节省时间方面产生巨大的整体差异。gydF4y2Ba

展望未来几年,你认为3D打印技术会应用在制造业的哪些领域?它是行业的坚实组成部分,还是仍在努力突破?你如何看待惠普在其成长过程中扮演的角色?gydF4y2Ba

3D打印已经存在了几十年,但在很长一段时间里,它还没有为制造领域做好准备。现在我们已经跨越了这个障碍。多年来,我们看到了强度、准确性、可靠性、吞吐量和成本方面的巨大改进。我预计,随着添加剂行业专注于实现更大规模的生产,这些趋势将继续下去。今天,世界各地已经有许多公司以某种方式利用增材制造。自动化领域的领导者已经在使用添加剂来实现更敏捷、灵活和可持续的生产解决方案。但仍有很大的增长空间。随着我们对MJF和引人注目的3D应用程序等技术的了解越来越多,我们将看到AM被更广泛地理解和采用。作为工业3D打印领域的领导者,惠普正在尽自己的一份力量帮助传播这一信息。与此同时,我们专注于使我们的客户尽可能成功地使用我们的系统,并将继续推动创新工业AM解决方案的极限。gydF4y2Ba

关于Liz StortstromgydF4y2Ba
Liz Stortstrom是一名3D打印应用工程师(AE),擅长将惠普的Multi Jet Fusion (MJF)技术用于工业应用。她有机械设计的背景,并加入惠普支持MJF技术的发展。她现在利用这一经验帮助人们利用增材制造将他们的业务提升到一个新的水平。Liz获得了卡内基梅隆大学机械工程学士和硕士学位,目前居住在俄勒冈州波特兰市。gydF4y2Ba
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