FDM 技术

FDM 又称熔融沉积成型,是迄今为止使用广泛的 3D 打印工艺之一

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Hensel Phelps借助Stratasys F120 3D打印机为建筑业带来创新

Hensel Phelps借助Stratasys F120 3D打印机为建筑业带来创新

2020-06-12 14:13
Phoenix 分析与设计技术(PADT)案例研究
 
注重细节打造未来
任何建筑项目的成功都取决于从最初的规划过程到建筑物的建造,始终保持高质量和对细节的关注。 作为美国最大的总承包商之一,亨塞尔·菲尔普斯(Hensel Phelps)清楚地表明了这种做法的信念; 不仅是通过公司全面的生命周期方法来制计划。 建立。 管理,但更重要的是通过其工作质量。 Hensel Phelps1937年在科罗拉多州格里利(Greeley)成立,致力于帮助实现其客户的愿景和抱负。 通过致力于将世界一流的工艺与创新技术相结合的非凡的开发和建造过程,我们可以保持这一承诺。
Hensel Phelps所采用的技术之一是3D打印.
 
其在建筑中的积极作用
在将3D打印实施到过程中之前,Hensel Phelps与许多其他建筑公司一样,主要依靠计算机生成的图像(CGI)和手工绘制的模型来在计划阶段的早期展示设计和基础知识。最初的建模过程不仅是初次客户会议的关键,而且还是构建过程本身不可或缺的起点。它为工人提供了关于建筑物具体细节的清晰明了的愿景,以及他们在开始之前对项目的期望。在内部创建物理模型时,与外包相比,它可以更好地控制流程,但事实证明,各种用品的成本以及使用直刃刀和业余刀所花费的额外时间远非理想。作为回应,Hensel Phelps的团队着手寻找一种解决方案,使他们可以改善设计流程,并提供足够详细的最终产品,以清楚地说明所构建模型的复杂性。

1. – Stratasys F120 3D打印机由Stratasys提供

 

在权衡不同的选项时,该公司因其相对于传统构建方法的优势而被3D打印所吸引。模型在设计过程中经常需要进行调整和
更改。由于其无与伦比的生产速度,3D打印可以在更多迭代项目中更快地完成周转。 3D打印还可以通过高精度复制纹理
和图案来提高模型的细节水平。当手工完成时,此过程需要更多的时间和精力,并且常常被忽略,这导致某些物理模型缺
乏真实感。由于该技术能够快速迭代和大规模打印零件,因此还可以更好地显示模型的更多详细组件。考虑到所有这些因
素后,Hensel Phelps的团队决定继续向PADT购买Stratasys F120(图1),PADT是一款紧凑型工业3D打印机,不仅具有
速度优势,而且还具有无与伦比的可靠性和准确性。经过实践证明,F120可以在不停机的情况下进行长达250个小时的打
印,能够实现不间断的设计工作流程,这对于帮助Hensel Phelps改进流程和实现目标至关重要。
 
F120重塑的造型
机器启动并运行后,Hensel Phelps很快就可以开始测试最适合这项新技术功能的特定应用程序。 虚拟设计与施工(VDC)首席工程师Ben Shepard及其在Hensel Phelps的团队得出的结论是,他们可以主要使用3D打印来生成大型模型以辅助施工过程,这些设备可以用作设备的原型。 用于该领域,当然还展示拟议建筑物的设计。 在盐湖城凯悦酒店项
目动工典礼上揭幕的公司模型中,这项技术的影响显而易见。这种建筑模型不同于Hensel Phelps过去使用的其他比例模型。站在24x15x20吋,这个1吋的所有26个故事到1/16英寸比例模型是3D打印的,涉及的设计包含300多个单独打印的零件。

2. –由Hensel Phelps提供的F120在ASA印刷的酒店模型

传统上,所有组件都必须在每个地板上打印出来并一次粘在一起。随着3D打印的引入,可以打印模型的大面积区域,包括
整个地板,圆柱,墙壁,门和窗户,将其固定到位,同时保持设计的准确性。 Hensel Phelps还能够使用此技术在模型的更复杂部分中获得更高的准确性。例如,在建筑物外部看到的外部釉面效果是通过在印刷床上将窗户的图案印刷平整,然后 使用沸水和同样在F120上印刷的圆柱体对它们进行热成型来成型的,从而产生组成正确的曲线。在材料方面,Hensel
Phelps选择使用具有优异紫外线稳定性的通用型原型材料丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯(ASA),该材料不会在长时间的户外使
用中降解,并且精确,稳定且非常耐用。由于其整体强度以及这种材料上印刷的零件不会随时间推移而收缩或褪色,因此
最适合该公司的应用。这样可以确保模型继续保持与首次打印时一样的外观。

图3. –整个地板已打印出来,准备将其拼合为最终模型

软件功能在Stratasys F120提供的竞争优势中也起着关键作用。 为用户提供其他手段来加速并提高他们的流程效率。
Hensel Phelps的团队使用某些设计软件工具,可以轻松地根据需要调整模型,以确保在打印之前对其进行完全优化。 此
外,可以使用软件将零件虚拟地放置在3D打印机的床上,这有助于确保每次打印都尽可能高效,并避免整个项目使用任何
不必要的材料。 这种做法也可用于限制所需支撑材料的数量,从而节省了原本用于移除支撑材料的额外时间。
 
期待
 
自从引入Hensel Phelps以来,3D打印已成为公司设计流程的一部分。 正在为采购项目以及野外工作人员将使用的工具3D打印模型,以便他们更好地了解某些复杂功能的工作方式。 展望未来,随着技术不断证明自己,该公司计划扩大该部门。尽管3D打印具有许多潜在的应用尚待探索,但Hensel Phelps的团队和3D打印社区的其他成员都很高兴看到该技术将它们 带到何处。

“ F120的巨大吸引力在于其承诺的可靠性,而经过我们的努力,事实就是如此。 我们没有出现过一次失败的打印,并且过去四个月来我们一
直在不停地使用这台打印机。 以我使用PADT的经验,我知道,如果打印机需要维护或其他任何问题,他们将几乎可以立即提供帮助。
─Hensel PhelpsVDC首席工程师Ben Shepard

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