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Markforged新聞動態(tài)
案例|3D打印電子元件
發(fā)布時間:2024-07-09
PART/1 FESTO 借助 Markforged 3D 打印機制造電子元件
FESTO 是一家領先的自動化技術供應商,在全球 60 多個國家或地區(qū)擁有 20,000 多名員工。該公司提供創(chuàng)新型產(chǎn)品、卓越的服務品質(zhì)、復雜自動化技術解決方案以及技術培訓,因此沙恩豪森技術工廠是 FESTO 的一家領先的閥門、閥島和電子設備工廠。
PART/2 對單個操作設備有著很高的需求
FESTO 的沙恩豪森技術工廠位于德國斯圖加特南部,自 2014 年以來一直是領先的閥門、閥島和電子元件生產(chǎn)工廠。一進入生產(chǎn)車間,人們就會立即被規(guī)模龐大的生產(chǎn)設備以及高度優(yōu)化的自動化流程所震撼。 應用高科技機器和系統(tǒng)需要配備各種各樣的運行資源,例如備件、單個零件和夾具等,以最大限度地縮短計劃外停機時間,保持生產(chǎn)效率。使用高質(zhì)量的備件和夾具,F(xiàn)ESTO 還能確保保持較高的生產(chǎn)質(zhì)量和客戶滿意度。
PART/3 ESD 帶來挑戰(zhàn)
操作設備設計主管 Stefan Fent 和他的團隊想要找到一種超越基本 3D 打印的解決方案,最大程度地降低操作各種設備所帶來的高成本和工作量。 他們想要尋找一種真正的制造系統(tǒng),能夠以過程安全且可重復的方式生產(chǎn)具有機械韌性的組件。 重點在于替代由塑料和鋁制成的組件,這些組件此前需要以機加工方式制造或由外部制造,交付周期較長。
此外,該系統(tǒng)還必須能夠可靠地生產(chǎn)符合 ESD 要求的組件,以滿足嚴格的電子產(chǎn)品制造相關要求。 FESTO 此前曾嘗試將 3D 打印整合到他們的工作流程中,但由于無法滿足 ESD 要求而未能實現(xiàn)。雖然 3D 打印機品類眾多,但能夠可靠地滿足行業(yè)標準的打印機卻寥寥無幾。然而,對于 Markforged 來說,這不是問題。
PART/4 一站式提供工業(yè)級 3D 打印
在一次區(qū)域性展會上,該團隊接觸到了 Markforged 的增材制造打印機。應用 Markforged 的連續(xù)纖維增強技術后,機械強度問題很快得以解決。采用連續(xù)碳纖維,甚至可以獲得比鋁更高的強度。 Markforged 的軟件、硬件和材料均經(jīng)過精心設計,可以確保協(xié)同工作。該生態(tài)系統(tǒng)中的每個環(huán)節(jié)都經(jīng)過專門設計,保證盡量提高可靠性和過程安全性。 Markforged 的 Onyx ESD 材料具有靜電耗散特性,符合 EMS 行業(yè)對防靜電性能的要求。 2022年Stefan Fent決定購買兩臺 Markforged 打印機用于生產(chǎn)設備中。 從那時起Markforged Onyx Pro 和 Markforged X7 就開始全天候生產(chǎn)各種夾具和模板。Onyx Pro 是一款桌面級打印機,也是生產(chǎn)連續(xù)玻璃纖維增強組件的全能設備。Markforged X7 可將連續(xù)碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維插入組件中,從而生產(chǎn)出機械強度高的組件。此外,X7 還可以使用 Onyx ESD 材料打印用于電子產(chǎn)品生產(chǎn)的組件。
PART/5 轉(zhuǎn)向增材制造技術
設計人員花了大約 2-3 個月的時間才將 3D 打印技術整合到設備制造過程中。 如今,九個月過去了,這些打印機已經(jīng)提前數(shù)周投入生產(chǎn)。團隊的學習曲線呈指數(shù)級增長。 打印機由公司的多名員工進行操作。以增材制造技術生產(chǎn)的組件,無論大小,已用于生產(chǎn)過程中的多個環(huán)節(jié)。其中包括傳感器支架、外殼、手柄、夾緊和夾持裝置、模具、模板或備件等。 目前,F(xiàn)ESTO 已采用增材制造技術制造了 200 多種不同的組件,如果不采用這種技術,這些組件則需要由銑削加工而成或以高成本訂購。 共享數(shù)據(jù)庫提供了即將進行的打印作業(yè)概況以及成本和成本節(jié)省,有助于確保作業(yè)得到高效處理。 如今,增材制造已成為 FESTO 沙恩豪森團隊熟練掌握的一項制造技術。
PART/6 九個月節(jié)省了 80,000 多歐元的成本
訂單數(shù)據(jù)庫的分析結(jié)果同樣顯示了打印組件所節(jié)省的成本。 各部門需求強勁增長,設備設計部門在 9 個月內(nèi)成功節(jié)省了約 80,000 歐元。
PART/7 具體實例:手持式 ESD 掃描儀支架
下文以一個簡單的三件式手持掃描儀支架為例,說明增材制造技術帶來的成本節(jié)省優(yōu)勢。 如果按計劃采用機械加工方式生產(chǎn),10 件的成本預計為 4,000 歐元左右。 采用 3D 打印技術,以 Onyx ESD 材料制造的支架成本僅為 385.88 歐元,外加 200 歐元的人工成本。 與采用機械加工方式生產(chǎn)相比,總計可節(jié)省 3,414.12 歐元。 在合理使用的情況下,3D 打印技術能為任何公司帶來巨大的附加值。
PART/8 Digital Forge
如果查看 FESTO 打印的組件,很快就會注意到各個組件都有一個序列號或組件標識符。 如果整個組件或組件的某個零件出現(xiàn)損壞或磨損,可以重新打印替換件。 借助 Markforged 的 Eiger 動態(tài)增材制造軟件,任何零件都可以在全球任何生產(chǎn)工廠按需制造。 選定的部分員工有權(quán)訪問數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行處置。
PART/9 未來展望
展望未來,我們將繼續(xù)保持 3D 打印機當前的產(chǎn)能利用率。如果利用率繼續(xù)提高,我們將考慮擴大投資,購置更多打印機。 此外,我們目前正在評估全新 Markforged FX20 工業(yè)級 3D 打印機的潛力,以確定是否可將其用于生產(chǎn)。 FX20 的產(chǎn)能更高,而且能夠生產(chǎn)更大的組件,有望延續(xù) FESTO 的成功故事。