使用Formlabs SLS 3D 打印為機器和車輛生產(chǎn)定制控制系統(tǒng)

總部位于德國的IBL Hydronic是一家專為建筑、市政、農(nóng)業(yè)和林業(yè)以及其他專業(yè)機械和車輛提供定制的電子、液壓和軟件解決方案的公司。內(nèi)部配備了一臺激光燒結(jié)技術(shù)（SLS）Fuse系列打印設(shè)備，能夠在非常短的時間內(nèi)創(chuàng)建功能性原型，并在內(nèi)部生產(chǎn)復(fù)雜的液壓組件作為最終用途使用。

IBL Hydronic的3D打印技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計師Tom Heindl談?wù)摿?strong>SLS 3D打印如何促進控制解決方案的創(chuàng)新，以及工作流程如何因此得到優(yōu)化和加速。

開發(fā)適用于機械和車輛的自動化控制系統(tǒng)

IBL Hydronic為各種工業(yè)機械開發(fā)和制造控制系統(tǒng)，例如建筑車輛、農(nóng)業(yè)和林業(yè)機械以及市政車輛。在這個細(xì)分市場中，公司提供控制組件的硬件和相應(yīng)的定制軟件。產(chǎn)品組合從簡單的控制模塊到包含高級用戶界面的即插即用設(shè)備控制系統(tǒng)。

在過去的一些工作中，IBL證明了已經(jīng)達(dá)到了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的結(jié)構(gòu)和設(shè)計極限，因此他們開始考慮使用3D打印解決方案。最初都是采用外發(fā)3D打印服務(wù)完成，隨著需求量的提高，為了能夠快速響應(yīng)客戶的需求，在2019年公司投資了他們的第一臺內(nèi)部3D打印機，在內(nèi)部生產(chǎn)組件，3D打印起著關(guān)鍵作用。

"使用3D打印對我們來說，光學(xué)特性（如層線）保持不可見是非常重要的，并且我們也最大化了我們的設(shè)計自由度。在其他3D打印技術(shù)出現(xiàn)初步質(zhì)量問題后，我們決定使用Fuse 1 SLS 3D打印機，"Heindl說。

Heindl認(rèn)為， SLS 3D 打印技術(shù)在 Fuse 1 上使用尼龍粉末打印的主要優(yōu)勢是無需支撐結(jié)構(gòu)。這個技術(shù)為更多有價值的新項目打開了一扇又一扇的門，擁有SLS 3D打印機意味著不再需要使用如CNC銑削、車削或機械加工等制造方法。這為我他們節(jié)省了很多時間與成本。

3D打印中小批量零件，定制最終用途

內(nèi)部擁有一臺Fuse 1打印機，為Heindl及其團隊帶來了顯著的靈活性優(yōu)勢，使他們能夠?qū)⒖蛻舴��?wù)水平提升至全新高度。
在為農(nóng)業(yè)機械和市政車輛制造商開發(fā)控制裝置時，IBL往往無法依賴現(xiàn)成的組件。他們專注于針對每個客戶的獨特挑戰(zhàn)和需求，利用其內(nèi)部的SLS 3D打印機，開發(fā)定制化解決方案。
這種專注于定制化服務(wù)的能力，是他們在市場中的獨特賣點，使IBL的產(chǎn)品與那些依賴減材制造或注塑成型工藝的競爭對手明顯區(qū)分開來。注塑成型不僅成本高昂，而且過程復(fù)雜，對于小批量生產(chǎn)的需求而言，這種工藝并不經(jīng)濟實惠。

使用SLA和SLS 3D打印技術(shù)構(gòu)建的控制解決方案，根據(jù)客戶的農(nóng)業(yè)和林業(yè)機械進行定制。

由于能夠快速交貨并充分利用3D打印機的產(chǎn)能，F(xiàn)use 1 打印機的投資回報率是非常高的。除此之外，公司可以通過提高制造能力來獲取新客戶。

3D打農(nóng)業(yè)機械的控制模塊

IBL Hydronic 參與的一個項目涉及了一家農(nóng)業(yè)機械制造商開發(fā)一個控制面板，該控制面板必須針對特定機器進行定制。最終，該項目以創(chuàng)紀(jì)錄的速度完成。在僅一個月的開發(fā)后，控制模塊就完成并向客戶展示。

3D打印的特殊紋理處理賦予模型皮革外觀，讓人很難察覺這是3D打印的部件

利用SLS 3D打印技術(shù)精心制作的外殼組件，經(jīng)過精密組裝，并配備了柔軟的皮革扶手墊。為了打造一個既實用又美觀的設(shè)計，團隊在3D模型設(shè)計階段巧妙地融入了表面紋理。打印完成后，這些組件經(jīng)過細(xì)致打磨，并通過染色工藝賦予了它們色彩。

最終，這些完全由SLS 3D打印技術(shù)制成的組件，不僅在功能上達(dá)到了預(yù)期，其表面也呈現(xiàn)出類似皮革的質(zhì)感和紋理，極大地提升了產(chǎn)品的外觀吸引力，完善了整體設(shè)計。

控制面板外殼的組件是在Fuse 1上使用尼龍12材料打印的，最后進行打磨和染色。

IBL團隊利用SLS和SLA 3D打印技術(shù)的優(yōu)勢，充分發(fā)揮了增材制造所能提供的全部設(shè)計和功能自由度。例如，像白色和橙色半透明按鈕這樣較小的部件是在SLA 3D打印機上生產(chǎn)的，在這個控制模塊中，可以將功能集成到軟件中，以便在系統(tǒng)出錯時從按鍵發(fā)出閃爍的警告信號提示。

增材制造所提供的快速和靈活性是IBL新產(chǎn)品開發(fā)流程中控制模塊的基礎(chǔ)。通過內(nèi)部3D打印，可以顯著減少與外部制造服務(wù)提供商在討論和規(guī)劃階段的前置時間，公司可以更快地向客戶交付結(jié)果。

“如果我們沒有投資內(nèi)部3D打印機并學(xué)習(xí)這個過程，我們就不會贏得某些客戶�！�

——Tom Heindl，IBL Hydronic 3D打印技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計師

Heindl和他的團隊計劃利用他們所獲得的經(jīng)驗，在未來擴展到新材料、制造能力和設(shè)計可能性。像這樣的3D打印控制面板項目為新方法奠定了基礎(chǔ)，并為他們未來的項目拓寬了視野。