3D印刷工件的案例：折叠成本和交货时间

在写入涉及聪明设计的3D印刷盒的机器商店的工作解决方案时，作者的路径衬有低悬挂双关语。我会沉迷于此，让它离开我的系统：工程师们精密金属制品（PMP）开始思考关于3D印刷工具的“盒子里面”，结果有足够的劳动力，时间和成本节约，以确保对这家商店实现的内容充分解释。

40年来，基于康涅狄格州的米尔福德的PMP提供了一系列行业，包括医疗，防御，微电子和商业。今天，女子拥有的商店拥有135名员工，经过认证至AS9100D，ISO 9001:2008和ISO 13485：2003标准，具有CNC铣削和转动，瑞士型加工，金属冲压，电气放电加工（EDM）和轻型装配工作等核心功能。PMP传统上采用大批量合同-一种筹集吞吐量和主轴正常运行时间的溢价的条件 - 特别是PMP各种三轴和四轴CNC加工中心。

像许多商店一样，PMP经常遇到的瓶颈集中在工装上，特别是创建定制工作夹具的劳动密集型、昂贵和耗时的过程。从设计到完成，PMP的定制夹具通常需要一周或更长时间来制造，所有这些都是典型的一次性零件。PMP项目工程师里奇•斯坎伦表示:“现在回想起来，我们当时就是这么做的。“工程师会得到图纸，然后必须找出工作夹具的方法。然后，我必须为生产设计它，购买材料，找到所有的夹具和五金，并为工具制造商找到时间，使其符合他们的时间表。从概念到现实花了很长时间。”

如果你已经猜到PMP是如何绕过这个瓶颈的，你可能已经在这个杂志上读到过类似的文章3D打印作为定制工作挑战的解决方案．但去年秋天，当该公司购买了Markforged X7 3D打印机来解决这个问题时，没有人认为增材制造会破坏其业务运营的现状。

绕过刀架

2017年秋天，斯坎伦先生和PMP副总裁肖恩·奥布莱恩出席了由方法机床，基于Massachusetts的机床和添加剂制造设备供应商。正如他们到达的那样，商店的工作瓶颈问题是心灵。By the time Mr. O’Brien and Mr. Scanlon left the open house, they had come to a verbal agreement with Keith Carlisle, Methods’ additive and government sales and support manager, regarding the purchase of a Markforged X7: If Methods could create a few sample fixtures and parts that met the shop’s standards, consider the X7 sold. And it was.

一年多的时间后，这两个人已经将X7正集成在公司的工作流程中的工具和固定。方法提供了机器上的初始训练，其能够用含有碳纤维，Kevlar或玻璃纤维增​​强的塑料挤出50微米层高度-在某些情况下，具有比6061铝更高的强度重量比的材料。PMP几乎完全印刷了一种称为Onyx的专有标记物质，尼龙热塑性塑料与切碎的碳纤维注入。

换句话说，用于工具目的的3D印刷材料强度在PMP并未成为PMP的最佳问题。

相反，商店的最大调整围绕设计和工作流程来归属于工具，即，从工具室的约束调整围绕工具的切割思维模式。潘伦先生说，斯卡伦先生所要求的“以正常的做事方式思考”。该过程用于涉及在工具制片人的时间表上找到时间来追踪夹具和其他硬件，然后使用可以制作零件的机床设计用于研磨或研磨过程的件。

现在，这个过程是如此不同，Scanlon先生笑了出来的声音。“我们使用Pro工程师将我们的夹具设计基本上模糊，抽取几个夹具并将其扔到打印机上，”他说。“当我上周五离开工作时，我在路上开始打印出门。星期一早上，下周的疯狂准备好了。“

篮子案例

这是Scanlon先生意味着“疯狂”。PMP是一款圆形17-4不锈钢医疗装置的高批量供应商，可占直径小于十分之一的尺寸。工件的工具，本身只有0.25英寸直径，商店的难度不得多是更困难的较大工件的工具：该过程涉及两个或多个设置，数控编程，特殊固定和电线EDM．挑战 - 在CNC加工过程中产生的疯狂 - 在其中，冷却剂的力将使部分从虎钳中弹出并进入机器的后部。

解决此问题的解决方案并没有以3D印刷的软钳口形式出现，但在5乘5乘5乘5乘5乘以3英寸3D印刷盒。Scanlon设计了盒子的所有五个墙壁（一侧左侧打开），具有密集的洪水冷却槽 - 数百个小三角形，形成屏幕，使冷却剂流过。工件垂直捕捉到0.5英寸位于盒子中间的0.5英寸孔中，使主轴能够在盒子的范围内进入部分的所有侧面。

为了保证盒子本身的安全，斯坎伦在每个角落都打印了一个盒子，里面总共有四块磁铁。两块磁铁一起将盒子固定在金属虎钳上。随着加工的进行，每个零件从库存中切割出来——每个零件五个零件——一个接一个的零件掉进盒子里，当冷却液从溢流槽中流出时，这些零件通常会附着在固定在角落里的四个磁铁中的一个上。

附加制造工具和夹具的能力激发了许多像PMP这样的商店的这种“疯狂”。但在那里，3D打印的好处可能会激发商店商业模式的一个核心方面的根本性变革。

调低音量

在其四十年的历史上，PMP通常在中高卷中制造了零件。具有定制夹具交货时间的更大的灵活性对于大批量生产起在该决定中起着很大的作用-加法制造正在引起人们的质疑。该公司看到，航空航天工业的小批量生产工作的需求有所上升，目前该公司可以更好地接受这些工作。斯坎伦说:“当你拥有高混合、低产量的部件时，打印固定装置的能力是关键。”“现在，我们不再局限于在工具室里制作固定装置，而是利用我们的想象力，决定材料，然后打印我们需要的东西。这很有趣，我怀疑这代表了这里的变化。”

到目前为止，这家店使用的3d打印材料只能应付低产量的工作，包括他为这个小型医疗设备设计的盒子，它在几十次手术中都表现良好。他说，正因为有了这一技术以及他创造的类似定制工作夹具解决方案，PMP将零件送到客户手中的速度“比任何人预期的都快”。“在上一个短期项目中，我们必须创建夹具、夹具和各种各样的项目，以便能够更快地将部件交付给客户。我们成功了。现在，我们已经透露了这个秘密，即我们拥有这种印刷技术，这有助于我们建立客户的信心，从而能够实现快速交货时间。”

“随着我们对3D打印技术的深入研究，我相信它会在这里得到越来越多的应用，”O 'Brien先生补充道。他说，该公司正着眼于可能引进的金属增材制造技术，可能很快就会在这方面做出决定。目前，X7仍有未开发的潜力，包括PMP已经创建的定制打印工作夹具的好处。他说:“几乎每周我们都在寻找使用X7的新方法。”“我们不断有‘啊哈’的时刻，并说，‘让我们试试这个。’但即使是现在，我们仍觉得自己遥遥领先。”