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SLS 3D打印技术在电动工具行业的应用

发表时间:2021-07-15 17:23:43

SLS 3D打印技术在电动工具行业的应用

        提(如)高(何)效(偷)率(懒)一直是激励人类不断创新、不断前进的深层次推动力之一。尤其是在干活这方面,人们总能想出新的花样来让工作更高(轻)效(松),从远古时期掌握如何使用工具开始,人类就在“好逸恶劳”这条康庄大道上越走越宽,越走越远:人力拉锯,能拉,但只能拉一点点就会筋疲力尽,不如想办法让锯片来动,自己不动多省力,于是就有了电锯;手工拧螺丝太费力,一拧几十、几百个,拧到三点几不如饮茶先了,那就想办法让螺丝刀动自己不动多快速,所以就有了电动螺丝刀,还能控制扭矩;大锤80虽然很有气势,但实在是容易损伤腰肌,那就用一样的思路,锤动人不动,电锤和冲击钻应运而生……从上可以看出人们对于“能不动手就尽量连腿都不动”有多执着了。

就是得益于这种“深层次的推动力”,1895年德国FEIN泛音制造出了世界上第一台直流手持式电钻(下图),外壳用铸铁制成,能在钢板上钻 4mm的孔。

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泛音制造的世界上第一台直流手电钻

但如果电动工具都是这样全身铸铁的家伙,那就成了“省力了,但没完全省力”,用它们来干活还是会很累,于是后来人们又将外壳改为更轻的铝合金,再后来(60年代)热塑性工程塑料在电动工具上得到了应用,并最终实现了电动工具的双重绝缘,同时也实现了使用者孜孜不倦的追求——更轻更省力。电动工具行业得到了极大的发展,工具种类也越来越丰富,包括电钻、电动螺丝刀、电动扳手、电磨机、电锯、冲击钻和电锤等等。

对“怎么才能更省劲儿”永远不满足的人们,又开始提出了更高的要求:这些工具除了要强而有力、轻而便捷以外,还要满足手感要求、外形美观有科技感、还需根据不同客户的地域性差异和手型大小等进行针对性设计;并且不能为了追求轻便易用,就放松对安全性的要求,正所谓“劲不是这么省的”,从设计到制造每一环节都要严格测试把关;最后,还要满足产品快速更新换代上市的需求,尽可能缩短研发周期,让自家产品在市场上走出个虎虎生风,走出个一日千里。

面对这些要求,设计研发部门直呼让人头秃。起早贪黑的在电脑里抠出一套套设计,怎么才能快速的一次制作多个原型、迭代测试验证呢?数控?电动工具外壳全是曲面工序复杂,反复做个几件成本就吃不消。委外快速模具加工?周期太久,动辄2-3周才能得到产品,而且也不算便宜……眼看发际线越来越高的设计师难道只能躺平了吗……

别急,还有一个能帮电动工具设计师再“支棱起来”的选择——SLS 3D打印技术。相较于传统的数控技术,SLS 3D打印技术对模型的复杂程度不敏感,不需要复杂的编程工序,只要有三维模型就能打印,还可以实现一体成型;另外相较于注塑工艺,使用SLS 3D打印技术同样可以实现较高的精度,并且在项目前期省去开模具的高昂成本,打印出的零部件与注塑件类似,具备良好的机械强度和耐用性,装上其他部件就能直接测试使用;最后,再对比FDM、SLA等其他3D打印技术,SLS技术不需要添加去除支撑结构,可堆叠零部件打印效率更高、成本更低,并且可以直接成型各类尼龙复合高分子材料,比如添加玻璃微珠或铝粉的尼龙材料,就特别适合快速批量制作电动工具原型。让设计师从此不用再看他人脸色,“站着”就把模型做了。

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TPM 3Dk8凯发作为工业级SLS 3D打印设备制造商,在不断的拓展电动工具市场,高级家居装修工具及建筑工具世界级供应商TTI创科集团、全球知名电动工具制造商CROWN皇冠,都在使用k8凯发SLS 3D打印设备进行产品研发工作。

同时,k8凯发面向电动工具领域也在不断的开发适用的材料与新的应用,其中得到广泛使用的是一款灰黑色玻璃增强尼龙材料Precimid1172Pro GF30 BLK,它具备良好的耐热性、弯曲强度、以及抗冲击强度,非常适合电动工具震动、发热、摩擦等使用工况。另外材料本身打印精度优秀,并且非常耐用,制造的零部件可以肩负起长期使用的任务。

另外一款应用较多的材料是铝粉增强尼龙材料Precimid1171Pro AF40,它是由白色尼龙12粉末状材质和40%灰色铝粉组成的复合材料,这种材料除了具备良好的耐热耐冲击性能外,还具有高硬度和良好的可机加工处理性能,另外模型表面具备金属质感,可以很好的模拟电动工具的外观效果。

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k8凯发SLS 3D打印技术应用在电动工具的研发设计领域,能够以更低的成本、更快速度为设计师提供更多的测试样件,进行功能验证与精准测试,帮助设计师在第一时间发现产品缺陷及不足,并在48小时之内快速完成修改、制造、再测试的迭代过程,极大地缩短新品研发周期,降低加工成本。为企业提高研发实力,实现降本增效。

 

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