Avance Design, компания по разработке продуктов и инженерному консалтингу в Индианаполисе, штат Индиана, США, использует технологию 3D-печати уже более двадцати лет. При этом она по-прежнему отслеживает новые возможности и способы применения, которые открываются с выпуском каждого нового материала для 3D-печати.
Наряду с литьем, формованием, механической обработкой и 3D-печатью FDM, Avance также использует три принтера Form 3+ и два принтера Form 3 SLA, чтобы разрабатывать продукцию для медицинской, робототехнической, архитектурной и электронной промышленностей. Благодаря Flame Retardant Resin от Formlabs Avance удалось сократить цикл разработки, а также снизить расходы и трудозатраты, связанные с производством моделей, сертифицированных по стандарту UL 94.
Тони Паркер, глава компании Avance, рассказал о расширении возможностей малосерийного производства, массовой персонализации и выпуска продукции на заказ с помощью Flame Retardant Resin.
Flame Retardant Resin открывает новые возможности для Avance Design
Узнайте, как использовать Flame Retardant Resin для 3D-печати огнеупорных, термостойких, жестких и устойчивых к ползучести моделей, предназначенных для длительной эксплуатации в закрытых помещениях и промышленных средах с высокими температурами или источниками возгорания.
Сокращение сроков изготовления продукции на заказ до одной недели
Одним из клиентов Avance Design является компания Energy Access, производитель индивидуальных аккумуляторов для электронного оборудования, используемого в медицинской, оборонной, тяжелой промышленности, а также в сфере безопасности и робототехники. Energy Access обращается к команде Avance для разработки индивидуальных зарядных устройств, которые могут быть встроены в аккумуляторы уникальной формы. «Наша задача — разработать корпус для безопасного размещения батареи и гнездо, которое обеспечит соединение», — рассказал Паркер.
Однако спроектировать продукт, совместимый с оборудованием специфической формы, — это не самая сложная часть работы. Трудности начинаются при попытке согласовать свойства материала напечатанной детали с компонентами конечного продукта, производимого серийно или методом литья под давлением.
Energy Access требует, чтобы каждая деталь имела сертификат UL 94 для защиты от любых невидимых угроз окружающей среды. Это означает, что команде Avance нужны материалы, совместимые с существующими продуктами Energy Access. «Мы должны найти материал с аналогичными свойствами, поскольку он легко интегрируется в методологию окончательной сборки и облегчит создание конечного продукта с требуемыми механическими характеристиками», — поделился Паркер.
Традиционно производство моделей с функциональными свойствами, а именно прочностью, гладкостью и огнестойкостью по стандарту UL-94, требовало от Avance литья полиуретана. Паркеру пришлось бы напечатать или механически обработать образец, изготовить по нему силиконовую пресс-форму, найти коммерчески доступный полиуретан стандарта UL и залить его в силиконовую пресс-форму, затем извлечь отлитую полиуретановую деталь и обработать ее. «На каждую деталь ушло бы несколько дней, а если бы нам нужно было сделать заказ из 20 таких деталей, это заняло бы около трех недель», — поделился Паркер.
Благодаря Flame Retardant Resin Паркер может отказаться от нескольких этапов и пройти путь от проектирования в САПР до готовой детали гораздо быстрее. «Flame Retardant Resin позволяет сократить время производства 20 деталей до одной недели», — рассказал Паркер.
Сравнение методов производства огнестойких корпусов
| Шаги | Время производства 20 деталей | Стоимость модели | |
|---|---|---|---|
| Flame Retardant Resin SLA | Печать, промывка, полимеризация, удаление поддерживающих структур, покраска | 4–5 дней | $19,80 ($6,50 — расходы на материалы, $13,30 — трудозатраты*) |
| Нить FDM | Печать, растворение поддерживающих структур, промывка, шлифовка, заполнение, грунтовка, покраска | 5–6 дней | $42 ($7 — расходы на материалы, $35 — трудозатраты*) |
| Литье полиуретана | Печать, промывка, полимеризация, удаление поддерживающих структур, заливка силиконовых пресс-форм, литье полиуретана, очистка, покраска | 21 день | $85 ($25 — расходы на образец, пресс-форму и уретан, $60 — трудозатраты*) |
| Традиционное литье под давлением | Передача оснастки и литья на аутсорсинг | 20–30 дней | $250 ($5000 за инструмент, $0,50 за деталь) |
Обработка поверхности
Хотя повышение скорости рабочего процесса помогло Паркеру разрабатывать детали более эффективно, этого было недостаточно. 3D-печать FDM (моделирование методом наплавления) уже много лет предлагает материалы, сертифицированные по стандарту UL. Однако конечные детали должны обладать высоким качеством поверхности и не иметь заметных линий слоев, характерных для 3D-печати FDM. «Меня впечатлило качество поверхности моделей, напечатанных с Flame Retardant Resin. Они выглядят и шлифуются почти как модели, покрытые грунтовкой. Благодаря этому их легко обрабатывать и готовить к покраске, что является для нас важным преимуществом», — объяснил Паркер.
Команда Avance также должна обеспечить возможность встраивания резьбового соединения в полученные модели, чтобы они функционировали как часть более крупной общей сборки. «Хотя прессованные вставки имеют определенные параметры, мы просто следовали рекомендациям по желаемому размеру отверстия, а затем использовали небольшой пресс для заполнения базовой вставки. Деталь получилась просто отличной. У нас не возникло никаких проблем — напечатанные детали были успешно интегрированы во вставку», — поделился Паркер.
Простота интеграции важна для сборки на последующих этапах. Паркер может быть уверен, что модели, напечатанные из материала Formlabs, пройдут испытания UL, будут такими же гладкими и прочными как остальные части зарядного устройства и в них смогут быть встроены резьбовые крепежные элементы. Это означает, что детали из Flame Retardant Resin можно использовать в методологии сборки клиентов. «Energy Access были в восторге, поскольку для создания огнестойких деталей им не подошла ни технология FDM ни литье под давлением. Кроме того, им понравилась идея использовать один и тот же материал на протяжении всего процесса проектирования и производства», — рассказал Паркер.
Возможность напечатать модель, которая имитирует термопластик, подходит для обработки, имеет мелкие детали и функционирует аналогично моделям, полученным методом литья под давлением, — это огромное преимущество и экономия времени. С Flame Retardant Resin мы можем пройти путь от проектирования в САПР до готовой детали без дополнительной работы, которую приходилось выполнять при использовании других методов.
Тони Паркер, директор Avance
Использование нескольких материалов для производства
Avance Design работает над множеством проектов, некоторые из которых требуют не только материалов с сертификатом UL. Каждый проект начинается с обсуждения и анализа наиболее важных для клиента характеристик, и, как правило, Паркеру удается найти подходящее решение в ассортименте материалов Formlabs. «В нашем распоряжении всегда есть около 20–30 картриджей для полимеров», — поделился Паркер. Недавно клиенту Avance Design требовался гибкий материал для медицинских тренажеров. Паркер предложил напечатать модели из Flexible 80A Resin. В результате Avance напечатала более 1000 деталей на принтерах Form 3+, продемонстрировав возможность их использования в малосерийном производстве.
Материалы Formlabs также подходят для использования в дизайне, где требуются небольшие партии изделий, которые должны соответствовать стилю и декору помещения, таких как дверные компоненты. Клиенты также обращаются к Avance за изготовлением уникальных корпусов для электроники. Паркер использует печать на Form 3+ и Form 3 для производства небольших партий прочных конечных деталей уникальной формы, избегая затрат на формование или механическую обработку.
Вперед к новым возможностям
Flame Retardant Resin открывает Avance Design доступ к новым областям применения. «Раньше у производителей было только два варианта — литье под давлением и 3D-печать FDM. Но появление огнестойкого материала SLA в корне меняет дело. Теперь у нас есть быстрый и экономичный способ производства конечных деталей», — объяснил Паркер.
Сложность литья под давлением заставила некоторых клиентов Avance отказаться от использования 3D-печати в медицине, машиностроении и робототехнике. «Некоторые клиенты сомневались, что трудоемкий процесс литья под давлением стоит затраченных средств. Но теперь мы можем использовать прямую 3D-печать в областях применения, которые раньше были нам недоступны», — поделился Паркер.
Откройте страницу продукта или свяжитесь с нашим отделом продаж, чтобы узнать о возможностях использования Flame Retardant Resin в вашей области применения.
