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SLS 3D打印技術在電動工具行業的應用

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?提(如)高(何)效(偷)率(懶)一直是激勵人類不斷創新、不斷前進的深層次推動力之一。尤其是在干活這方面,人們總能想出新的花樣來讓工作更高(輕)效(松),從遠古時期掌握如何使用工具開始,人類就在“好逸惡勞”這條康莊大道上越走越寬,越走越遠:人力拉鋸,能拉,但只能拉一點點就會筋疲力盡,不如想辦法讓鋸片來動,自己不動多省力,于是就有了電鋸;手工擰螺絲太費力,一擰幾十、幾百個,擰到三點幾不如飲茶先了,那就想辦法讓螺絲刀動自己不動多快速,所以就有了電動螺絲刀,還能控制扭矩;大錘80雖然很有氣勢,但實在是容易損傷腰肌,那就用一樣的思路,錘動人不動,電錘和沖擊鉆應運而生……從上可以看出人們對于“能不動手就盡量連腿都不動”有多執著了。

就是得益于這種“深層次的推動力”,1895年德國FEIN泛音制造出了世界上第一臺直流手持式電鉆(下圖),外殼用鑄鐵制成,能在鋼板上鉆?4mm的孔。

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泛音制造的世界上第一臺直流手電鉆

但如果電動工具都是這樣全身鑄鐵的家伙,那就成了“省力了,但沒完全省力”,用它們來干活還是會很累,于是后來人們又將外殼改為更輕的鋁合金,再后來(60年代)熱塑性工程塑料在電動工具上得到了應用,并最終實現了電動工具的雙重絕緣,同時也實現了使用者孜孜不倦的追求——更輕更省力。電動工具行業得到了極大的發展,工具種類也越來越豐富,包括電鉆、電動螺絲刀、電動扳手、電磨機、電鋸、沖擊鉆和電錘等等。

對“怎么才能更省勁兒”永遠不滿足的人們,又開始提出了更高的要求:這些工具除了要強而有力、輕而便捷以外,還要滿足手感要求、外形美觀有科技感、還需根據不同客戶的地域性差異和手型大小等進行針對性設計;并且不能為了追求輕便易用,就放松對安全性的要求,正所謂“勁不是這么省的”,從設計到制造每一環節都要嚴格測試把關;最后,還要滿足產品快速更新換代上市的需求,盡可能縮短研發周期,讓自家產品在市場上走出個虎虎生風,走出個一日千里。

面對這些要求,設計研發部門直呼讓人頭禿。起早貪黑的在電腦里摳出一套套設計,怎么才能快速的一次制作多個原型、迭代測試驗證呢?數控?電動工具外殼全是曲面工序復雜,反復做個幾件成本就吃不消。委外快速模具加工?周期太久,動輒2-3周才能得到產品,而且也不算便宜……眼看發際線越來越高的設計師難道只能躺平了嗎……

別急,還有一個能幫電動工具設計師再“支棱起來”的選擇——SLS 3D打印技術。相較于傳統的數控技術,SLS 3D打印技術對模型的復雜程度不敏感,不需要復雜的編程工序,只要有三維模型就能打印,還可以實現一體成型;另外相較于注塑工藝,使用SLS 3D打印技術同樣可以實現較高的精度,并且在項目前期省去開模具的高昂成本,打印出的零部件與注塑件類似,具備良好的機械強度和耐用性,裝上其他部件就能直接測試使用;最后,再對比FDM、SLA等其他3D打印技術,SLS技術不需要添加去除支撐結構,可堆疊零部件打印效率更高、成本更低,并且可以直接成型各類尼龍復合高分子材料,比如添加玻璃微珠或鋁粉的尼龍材料,就特別適合快速批量制作電動工具原型。讓設計師從此不用再看他人臉色,“站著”就把模型做了。

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TPM 3D盈普作為工業級SLS 3D打印設備制造商,在不斷的拓展電動工具市場,高級家居裝修工具及建筑工具世界級供應商TTI創科集團、全球知名電動工具制造商CROWN皇冠,都在使用盈普SLS 3D打印設備進行產品研發工作。

同時,盈普面向電動工具領域也在不斷的開發適用的材料與新的應用,其中得到廣泛使用的是一款灰黑色玻璃增強尼龍材料Precimid1172Pro GF30 BLK,它具備良好的耐熱性、彎曲強度、以及抗沖擊強度,非常適合電動工具震動、發熱、摩擦等使用工況。另外材料本身打印精度優秀,并且非常耐用,制造的零部件可以肩負起長期使用的任務。

另外一款應用較多的材料是鋁粉增強尼龍材料Precimid1171Pro AF40,它是由白色尼龍12粉末狀材質和40%灰色鋁粉組成的復合材料,這種材料除了具備良好的耐熱耐沖擊性能外,還具有高硬度和良好的可機加工處理性能,另外模型表面具備金屬質感,可以很好的模擬電動工具的外觀效果。

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盈普SLS 3D打印技術應用在電動工具的研發設計領域,能夠以更低的成本、更快的速度為設計師提供更多的測試樣件,進行功能驗證與精準測試,幫助設計師在第一時間發現產品缺陷及不足,并在48小時之內快速完成修改、制造、再測試的迭代過程,極大地縮短新品研發周期,降低加工成本。為企業提高研發實力,實現降本增效。

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