引言
数十年来,Black Diamond Equipment 倾力打造了多款极具先锋性的攀岩、滑雪和登山装备。 Black Diamond 的产品一直以舒适、耐用和高性能著称,且在上市之前需要经历严格的设计、 测试和迭代过程。
从以往经验来看,这意味着该公司需要将包括登山头盔和应急工具在内的所有产品的全尺寸原型制造工作外包,并通过这种方式使工程师和设计师有机会在设计过程中与这些潜在产品进行真人尺寸的互动。这种做法能够使产品一经推出就具备各种广受喜爱的特性和出色的性能, 但由于公司需要等待第三方来交付全尺寸原型,产品的创新速度可能会受到制约(且生产成本可能有所提升)。
但是最近,在 Formlabs Form 3L 大幅面 3D打印机的帮助下,Black Diamond 的开发团队仅仅花费了相当于传统制造技术一小部分的成本,就实现了全尺寸原型的内部制造。
多年来,该公司一直将 3D打印环节纳入自家的设计工作流程,并使用四台 Form 2 桌面级 3D打印机在内部制造尺寸较小的原型或缩小比例模型。但受桌面级 3D打印机的标准成型体 积所限,制作全尺寸原型从来都是一种奢望。然而,当 Black Diamond 了解到 Form 3L (一款立体光固化 (SLA) 3D打印机,其成型体积足以应对真人尺寸的原型制造)时,他们立刻意识到这款产品能够在公司内部掀起一场创新革命。
研发技术人员 Matt Tetzl 最近开始着手研究 Form 3L,并尝试利用 Grey Resin 和 Tough 2000 Resin 进行打印,以了解如何使用该款打印机制造全尺寸原型。欢迎您继续阅读后续内容,以了解 Black Diamond Equipment 为何希望实现大尺寸 SLA 3D打印的内部化,以及这种变化将为公 司的产品开发工作带来哪些影响。
缩小反馈与设计之间的差距
“Form 3L 使产品设计过程更紧紧相连。在 CAD 上进行调整并开始 打印流程——这将有助于我们缩小反馈与设计之间的差距。”
Black Diamond 的产品创新工作由一个充满激情的自家产品测试和试用团队专门负责。每款产品都倾注了员工们的热情与汗水,并需要通过严格的内部反馈循环,从而保证了客户收到的每一款产品都具备出色的品质。谈到产品的设计与工程方面,Matt 恰好负责测试和制作公司各个主要产品类别的新原型。
在制作镐、铲子或头盔等尺寸较大的产品时,往往会出现一些问题。对这些产品而言,其最终形状以及握在用户手中的感觉能够在很大程度上左右产品的成败。但由于这些部件的尺寸超出了 Form 2 构建平台能够处理的范围,Matt 的团队被迫聘请外部打印服务公司来打印他们的原型。 该团队需要为每次打印支付约 425 美元的成本,而且他们每次都需要花费至少停机一周的代价来等待原型运回。
最终产品: 3D打印雪铲
Form 3L 可以帮助 Matt 在内部打造出等比例的模型,且模型尺寸可以达到 Form 2 或 Form 3 成型体积的五倍。 出色的性能为他带来了巨大的好处:大尺寸原型的周转时间被缩短至三天 甚至更短,具体取决于打印时间。能够将全尺寸的 3D打印雪铲握在手中有助于设计团队立即 着手呈现产品效果并思考设计方案的改进方法。相关想法可通过 CAD 快速落实并开始下一 次的打印。
“我们将全尺寸原型的打印成本从每件 425 美元降至每件 70 美元,如此一来,
仅仅三个月的时间,节省的金额便足以让购买 Form 3L 的资金回本。”
Matt 常常会在打印开始不久之后收到工程部门发来的新 STL 文件。细微的调整在设计过程中是十分常见的事情。如果是使用外包服务,一旦文件被发送到打印服务公司,设计团队就无法继续对其进行调整。有了 Form 3L 之后,设计团队可以轻松取消现有任务并重新开始打印,从而能够在节省大量时间和资金的同时,在打印中融入最新的更改意见。
“Form 3L 上 Grey Resin 的品质要高于 Form 2。即使是十分细微的特征,在 Form 3L 上也能以非常高的清晰度呈现出来。
此外,我们还使用 Tough 2000 Resin 进行过打印,Form 3L 极其出色的表面质量令我们叹为观止。”
这也是 Matt 对于使用 Form 3L 最为津津乐道之处。如今该设备可以接收来自工程师和用户的 实时反馈,在 CAD 软件中进行编辑,且当天就可以开始新的打印任务。打印件质量的提升和 外包环节的省略有效减少了原型制造所花费的时间。这意味着公司能够有更多的时间来测试和 调整部件,从而能够为客户提供更好的产品。在 Form 3L 的帮助下,将有许多企业首次实现大型部件的内部打印,并享受到每个部件的超低成本和超快的周转速度。
“如果我们能在过去两年就用到这台打印机,那么我们就能够在铝叶原型制造环节节省下大量的资金!
现在,可以看到我们公司的许多项目上都有 Form 3L 的身影。”
熟悉的生态圈,直观的工作流程
“我们在收到设备一个小时之内就用 Form 3L 进行了打印。我们购买过其他型号的 Formlabs 打印机,也熟悉他们的
生态圈,因此我们不需要任何额外的培训过程,只需启动设备,然后就知道如何使用这台打印机了。”
Matt 之前曾使用过 Form 2 3D打印机,因此启动和运行 Form 3L 的过程变得十分容易。 Form 3L 采用了该团队惯用的预打印软件 PreForm,这不仅使打印机变得简单易用,而且方便了该团队轻松将其整合到现有的生产流程当中。Matt 很快就实现了 Form 3L 的全天候运行, 从而延续了该团队在使用其他 Formlabs 打印机时所习惯的无间断生产模式。
Formlabs 为旗下所有的打印机都采用了直观、易用的设计理念,即便您只是刚刚接触到 3D打印领域,Form 3L 也不会让您感到望而却步。而对于那些已经熟悉我们生态圈的老手来说, 将 Form 3 或 Form 2 与 Form 3L 搭配使用比以往任何时候都要更加容易。目前 Matt 已经开始使用多台打印机来处理项目:他在 Form 3L 上使用大型基座进行打印,同时在 Form 2 上 使用小型夹具进行打印。这样的安排使得涉及多个部件的项目能够同时完成,从而进一步加快了设计过程。
“我们还测试了在 Form 3L 上打印小型部件,结果打印质量比我们的Form 2 还要好。尤其是
使用 Clear Resin 打印时的清晰度要明显高上许多。”
Matt 已经开始为 Form 3L 部件创建一份全新的内部设计指南,用以解决一些后处理问题以及在处理大型打印件时的支撑去除问题。指南中收录了制作超轻头盔等空心打印件时的相关步骤,可有效减少树脂使用量和改善后处理效果。对于超轻头盔一类的项目,空心 3D打印可帮助团队获得外观更接近最终成品的原型。