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自行车零件超低风阻 3D打印成崔克利器

作者:admin 2017-05-03 我要评论

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(原标题:自行车零件超低风阻 3D打印成崔克利器)

崔克(Trek)成立于1976年,它的目标很简单:制造世界上最好的自行车。公司已荣获多个设计和创新方面的大奖。Mike Zeigle 是崔克的原型开发组经理,这个开发组由九个可处理大量工具的专业机构组成。它包括带有五个数控机床加工中心的机械车间、全金属制造/焊接车间,还包括他们多年外包SLA工作的服务机构。


自行车零件超低风阻 3D打印成崔克利器


崔克引进了3D打印技术 来增强自行车的设计工作


    在崔克的所有产品开发周期阶段中,原型制作发挥着至关重要的作用。因为工业设计师、机械工程师、图形艺术家和营销人员都在使用原型,所以 Zeigle 手下的程序员、机械师和焊工一直非常忙碌。在大多数情况下,他们为自行车零件制作原型,但是偶尔他们也为加工实物模型和相关配件(如鞋子和头盔)制作原型。

自行车零件超低风阻 3D打印成崔克利器


崔克过去从服务商那里购买原型制作服务 花费不菲

当崔克每年的服务机构成本费用高达275,000美元时,崔克的工程和设计经理认为是时候考虑购买快速成型系统了,并要求Zeigle 拿出一些选择方案。最初,他只调查了SLA、SD和FDM工具。他很快缩小范围锁定SLA,但是仍对机器成本、空间和维护需求存在疑虑。然后一名同事推荐了Objet Connex500 3D打印系统,这是一台干净且适合办公室使用的机器,生产的产品在质量和光洁度上足以媲美SLA。

Objet Connex与Zeigle所考虑的其他技术不同,它提供在单一构建中用多种模型材料打印零件和配件的独特功能,这些材料具有不同的机械或物理属性。在Objet Connex上生产的零件具有光滑耐用的外表以及出色的精细细节。系统可打印活动铰链、柔软触感的零件和其他技术无法制作原型的模型。通过 Objet Connex 卓越的生产力、高品质的输出和独特的多材料打印能力,用户可以精确模仿各种各样的最终产品的观感和功能。

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崔克选择Stratasys Objet500 Connex 看中它的多材料打印能力

据Zeigle所说,事实上Objet Connex可以喷射数字化材料(即将两种材料混合在一起以增加硬度)是一大卖点,因为Objet Connex 具有将两种材料合二为一的能力。“Objet Connex 是唯一一个通过我们评估的快速成型机器,它让我们能够在一次构建中使用多种材料和硬度,”Zeigle 说。“您不能用SLA或其他3D打印机品牌做到这一点,而它真正抓住了我们的心。Objet Connex 改变了我对于3D打印的看法。”

    Zeigle 及其团队也对Objet Connex 所生产的高品质零件印象深刻。“Objet Connex 的零件质量和光洁度与从我们服务机构获得的SLA零件一样好,”他说,“并且短短数小时我们就可以获得一个零件,远胜外包时所花费的几天时间和大量文书工作。”

●Objet Connex 实现了新速度概念自行车的突破性设计

Zeigle的团队将其Objet Connex打印机用于几乎所有崔克自行车产品。最近,该打印机在公司推出新速度概念9系列自行车方面扮演了关键角色,该自行车是一款用于环法自行车赛和夏威夷铁人三项赛的计时赛自行车。它独特的框架设计具有流线型横截面,可降低风的阻力并提高速度。几乎每个新设计的部件都可以在Objet Connex上打印原型,然后从崔克位于威斯康星州的总部运往加利福尼亚州工厂进行风洞测试——样本框架将在这里接受 30MPH 或以上风速的测试。

“设计师对于流线型横截面设计有特别的想法,希望了解它对减少风阻的影响,”Zeigle 解释说。“因此,我们在Objet Connex上打印出多个部件,将它们嵌入主自行车框架上,然后进行风洞测试。”该团队甚至会在Objet Connex上生产水瓶和便当盒等耐用配件,以使测试条件更为真实。 

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崔克现在将原型制作效率提升到4倍 从而更快地将更好的自行车推向市场

“我们能够快速打印多次迭代,这一事实使得设计师可以进行更多实验,而仍能在最后期限前完成所有工作,”Zeigle 解释说。最终结果代表了在自行车设计领域真正的突破,这一名为“Kamtail Virtual Foil”的设计吸引了各大媒体的注意。

在拥有 Objet Connex 之前,崔克团队在其机械车间通过数控机床过程用铝或高密度泡沫制作原型部件,然后将其与外包给服务机构的SLA部件相互混合。Zeigle 说:“两者所耗费的时间完全不一样,获取数控机床部件可能需要一周或数周而获取SLA部件需要几天。相比之下,在内部Objet 3D打印机上制作零件的交付期通常短于一天。”Lupe Ollarzabal是操作崔克的Objet Connex打印机的工程师,他认为内部采用Objet Connex将对崔克的生产率产生重大影响。“Objet Connex能够帮助我们将新产品快速推向市场,或者及时向市场推出更好的产品——在许多情况下,两者都适用,”Ollarzabal说。Zeigle 形容对于需要立刻获得原型部件的设计师而言,Ollarzabal 就是“及时雨”。“总之,我们和我们的客户取得了双赢。如果时间过于紧迫,它真的能够帮我们大忙。”

    崔克的设计师对于使用Objet Connex十分欣喜,他们无需等待数日或数周才能获取原型,现在短短30分钟就可以拿到部件。他们还可以更频繁地进行原型制作。“我们创建的75%的原型是我们从未遇到过的,”Zeigle说。““当我们进行外包或者必须依赖内部铣床操作时,很多原型的制作将会非常昂贵且耗时。”Zeigle注意到Objet Connex也有助于明显减少加工错误,这些错误会将产品上市时间延后数周或数月。

    Zeigle说:“现在崔克的Objet Connex打印机几乎从不停歇。”“起初,我们只让一个兼职人员操作Objet 3D打印机,”他回忆道。“六个月内,随着设计师制作的原型增多,它逐渐成为一项专职工作。如果我们变得更为忙碌,我们就会想是否需要增加班次或者再购买一台Objet Connex,也许两者都需要。目前我们的机器需要整天运转,有时甚至周末也在工作。”

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