首页

FDM快速原型系统的耐冲击PC材料在国防产业的应用实例

2021-09-15

l 前言

工程材料快速原型系统这些年来在各种民生产业展露头角，例如汽机车零件，工具五金，3C家电等等。然而在比较神秘的国防产业应用中，其实也已经有相当程度成效，因为基于保密需求的考量，能够让军品设计单位拥有ㄧ台快速原型系统，实在是非常方便的事情，所以从枪支拖架改良，手榴弹造型设计，到坦克车望远镜拖架，飞弹火箭的组装设计，都已经有FDM的工程材料快速原型的踪迹，不但能够缩短开发时程与成本，更能够确保军机不会外泄，实在是军品整备单位用来开发设计的好帮手。

快速原型的定义

1.快速原型是运用堆栈工艺技术，直接由CAD资料来驱动，经过添加工程材料的过程，进而产生实体模型与零件，以利功能性测试。

2.添加材料的过程彷彿是一层一层地生长出零件

图快速原型成型原理

快速原型的应用

1. 概念性模型

2.形状与组装确认

3.功能性分析

4.同步沟通

5.售与营销

6.CAD确认

应用案例如下:

图组装PC与PCABS工程材料的量测水平工具原型

图 PC工程材料快速原型的真实比例引擎模型

图 PC工程材料快速原型模拟齿轮机构

图 PC工程材料快速原型模拟涡杆涡轮机构

图利用PC工程材料的吹瓶模具进行快速制造

图利用工程材料制作的电动工具组装原型

图利用工程材料制作的电子乐器原型

需要使用原型的因素?

塑型装配与功能性测试
研发过程可以节省成本
让您可以接触掌握工件外型
让功能性测试的工作无须艰难的加工过程
需要尺寸稳定的工件
需要重复制作一致的工件

成功案例 : United Defense

图United Defense公司的LOGO

United Defense 公司需要开发一种帮助发射器动能削减的系统，称之为Projectile Kinetic Energy Reduction System (PKERS)。PKERS系统是一种快速减少动能的方法。为了得到最佳化的结果，该公司找上了Stratasys FDM 办公室型工程材料快速原型系统T-class Tatin，该系统不需要昂贵的加工费用，就可以提供多种模型与方法，以及模型的调配，并让工程人员能够更有系统性的达到成品，达到模块化的设计。

United Defense 公司在美国蒙特瑞公园市的第三十八届枪砲弹药年度座谈会与展览会中发表PKERS系统，每ㄧ套不同的模型设计大约需要用到7到13个零件。

图 FDM RP应用流程，不需要高技术人力，没有污染，可以得到工程材料模型。

图发射器的CAD

图另一组发射器CAD

图利用FDM工程材料快速原型所制作的发射器模型

图各种设计的飞行测试用发射器模型

图实际测试飞行现场

结论

United Defense公司相当满意FDM 办公室型工程材料快速原型系统的效能，特别是原型材料效果，远远超过他们的想象与期待。引用Rapid Prototyping Report, January, 的一段话，相信可以表达出他们的感受。原文是「What we most want is not higher accuracy or greater speed. What the rapid prototyping world craves most is better materials.」，翻成中文是「我们最想要的功能不是更高的精度或是更快的速度。在快速原型世界最渴望的功能是更好的材料」。相信FDM能够满足您的快速原型(RP)与快速制造(RM)的需求。

关键词：