FDM技術(shù)降低工具制作成本
項(xiàng)目挑戰(zhàn)
北極星雪地車在性能方面具有突出優(yōu)勢，贏得了2008年世界雪地車錦標(biāo)賽60%的獎(jiǎng)項(xiàng),。能夠取得如此令人矚目的成績,，與北極星公司對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注是分不開的。公司工作人員的一貫態(tài)度是“每個(gè)部件都必須盡善盡美”,。
以前,，要追求盡善盡美，需要花費(fèi)大量人力物力,。北極星公司的工程師們首先需要設(shè)計(jì)出塑料零件,，然后造出專用的模具用于澆鑄零件模型，然后把原型安裝在雪地車上檢查其外形,、外觀以及功能,。基本上所有的項(xiàng)目都需要對(duì)原型進(jìn)行改進(jìn),，由其引發(fā)的模具調(diào)整費(fèi)用平均每個(gè)部件要增加六萬美元開支,。
公司制造車間主任蘭迪•拉爾森表示：“在過去幾年里，我們一直堅(jiān)持推陳出新,。我們希望找到一種原型制作設(shè)備,，可以制造出高強(qiáng)度、高精度的原型,，以便于進(jìn)行功能檢測,。Stratasys的3D制作系統(tǒng)完全符合我們的要求。PC-ABS材料的強(qiáng)度是工業(yè)化ABS的70%,，足以應(yīng)付產(chǎn)品模式制作要求,。另外，該系統(tǒng)的制作精度為+/-0.001英寸/每英寸（0.0254毫米每毫米）,，也完全能夠滿足大多數(shù)原型制作的要求,。
北極星公司為RMK型雪地車的座椅研制了一個(gè)可以容納背包、鐵鍬、燃料罐的置物架,，外形尺寸為41 x 46 x 13毫米,。最關(guān)鍵的是寬度尺寸，誤差要嚴(yán)格保持在+/- 0.010英寸（0.254毫米）之內(nèi),。
解決方案
工程師首先在Pro/E軟件中設(shè)計(jì)出置物架,，然后使用Stratasys公司的3D生產(chǎn)體系生產(chǎn)出實(shí)物模型，并采用了FDM附加制造流程,。然后,，他們對(duì)實(shí)物模型進(jìn)行檢測，從而達(dá)到對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)的目的,。FDM原型制作技術(shù)節(jié)省了模型檢測的成本，讓工程師能夠在制作模具之前對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,。
市場營銷部門通常在注塑模具制作完成之前就要對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行宣傳,，展示雪地機(jī)動(dòng)車全新的模型。為了滿足這一需求,，工作人員把FDM制作的置物架原型安裝在一輛2008款雪地車上,，并把它運(yùn)到了黃石公園。經(jīng)過試車駕駛員的測試,，F(xiàn)DM原型完全達(dá)到了生產(chǎn)級(jí)部件的要求,。
拉爾森評(píng)價(jià)說：“FDM可以制作出精密度很高的功能原型，這樣有利于我們在生產(chǎn)模具之前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的漏洞,，為我們節(jié)省了大約六萬美元的模具制作費(fèi)用,。相比之下，置物架FDM原型的總成本只有1200美元,。另外,，每節(jié)省一個(gè)模具的制作，我們就會(huì)節(jié)省8至12個(gè)星期的生產(chǎn)時(shí)間,。對(duì)于這個(gè)置物架,，兩個(gè)版本的FDM每個(gè)花費(fèi)25個(gè)小時(shí)，也就是兩天的時(shí)間就制作完成了,。對(duì)大型項(xiàng)目來說,，每個(gè)部件都節(jié)省了時(shí)間，許多部件疊加在一起,，會(huì)極大地縮短產(chǎn)品投入市場的周期,。”
拉爾森還說：“正因?yàn)镕DM具有很多優(yōu)點(diǎn),，我們公司許多部件都是用FDM制作的,，基本上一個(gè)月FDM設(shè)備要運(yùn)行625個(gè)小時(shí)，即一個(gè)月里有86%的時(shí)間設(shè)備都在運(yùn)行，幾乎是日夜工作,。這款設(shè)備的耐用性能很好,，我們統(tǒng)計(jì)過，在每個(gè)月的625個(gè)小時(shí)運(yùn)行時(shí)間當(dāng)中,，在99%的時(shí)間里這臺(tái)設(shè)備都在正常運(yùn)行,，剩余的1%則是設(shè)備的正常保養(yǎng)時(shí)間?！?/P>
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