KAM用3D打印夹具削减了77%的劳动时间

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分类：产业应用
发布时间：2023-02-17 13:39
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先进的制造设备使用Essentium 支持其混合制造方法的技术

概述

凯塞洛夫斯基先进制造(KAM)公司总部位于北卡罗莱纳州的斯泰茨维尔，是混合动力领域的先驱制造业。这种新方法结合了加法和减法技术来解决传统制造问题，并最终彻底改变了工厂车间。

在KAM运用的一系列最新工艺中，激光粉末床聚变(L-PBF)是其核心金属添加制造(AM)零件的生产。在这个过程中，激光熔化并焊接金属粉末层从而产生耐用且可抛光的部件。零件离开L-PBF流程后，技术人员加工特征到零件中，然后送去检查。在这个精炼阶段，金属丝放电机器(电火花线切割)去除任何留在零件上的印刷支撑材料，以及坐标测量机 (CMM)进行最终检查。当零件经过这些过程时，夹具将它们固定在正确的位置速度和一致性。对于具有简单几何形状的机加工零件，传统的夹具方法就足够了，但是对于高度详细的AM零件，夹具可能更复杂。

挑战

一般来说，零件表面越复杂，夹具需要的细节就越多。过去，熟练的 KAM的技术人员使用夹紧系统将零件装配到位。这一过程既费时又困难为了一致性而复制。

EDM挑战

在这一步骤中，技术人员创建了精确的手动装备，以确保电火花线切割机进行直的、可重复的切割。用这个手动装配方法，技术人员平均需要25分18秒来设置每个部件。

CMM挑战

一旦零件准备好接受检查，它必须通过CMM。技术人员装配零件的平均时间这一步每部分八分钟。此外，如果零件有许多需要CMM探测的特征，它可能需要运行两次，这使得设置时间加倍。在像KAM这样的快节奏设施中，这些限制产生了巨大的产品订单的瓶颈。

解决方案

在KAM，员工致力于不断改善他们的客户和他们的内部流程。当...的时候手动索具的局限性成为一个问题，他们知道定制夹具是解决方案。在权衡了选项，他们发现Essentium的高速挤出(HSE)3D打印平台提供了高级支持。 KAM的技术人员很快将他们的HSE 3D打印机投入使用，并为电火花线切割加工设计了夹具 CMM。对于这些零件，他们使用了Essentium HTN，一种高温尼龙，因为它具有可印刷性、韧性和耐磨性反抗。HSE 3D打印机的速度允许他们快速迭代设计，以实现最佳功能为了固定装置。一旦零件被设计和打印出来，KAM的技术人员就在25个产品订单上使用它们。

“如果我们想获得正确的打印，HTN Essentium是我们的首选材料第一次。材料的印刷适性与 HSE 3D打印机的速度允许我们快速迭代设计，打印，并在同一天使用。"

——JOSHUA OSWALD，工程师，KAM

电火花线切割夹具当使用电火花线切割夹具时，每个零件的平均安装时间为2分34秒。包括设计和准备，该产品订单的劳动时间总计为2.4小时，节省了技术人员8.14小时的劳动时间。

坐标测量机夹具将CMM夹具添加到检测过程中，将每个零件的平均设置时间缩短到了零分钟。设计和准备零件后，产品订单的总劳动时间为2.25小时，节省了技术人员 1.05小时的劳动。此外，零件上的所有关键尺寸都暴露在外，这确保了对一次通过。

成果

最终，用3D打印夹具取代手动夹具的影响是巨大的。对于该产品订单，KAM使用电火花线切割机和坐标测量机的3D打印夹具提高了一致性，并分别减少了77%和32%的劳动时间。然而，订单完成后，积极的结果并没有结束。事实上，KAM预见到它的定制夹具可以用于同一零件的未来订单，从长远来看可节省更多时间。由于HSE 3D打印机的速度打印速度比竞争对手快5-15倍——KAM将能够快速迭代未来复杂设备的设计产品订单即将到来。

源文来自：Essentium

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