隨著增材制造技術不斷發展，越來越多的行業開始采用3D打印和創新材料來生產高精度、高質量的零部件，為工業生產提供了有力支持。這不僅幫助企業獲得優化零部件的全新設計策略，還簡化了生產流程，實現了成本效益和性能導向的平衡。

工裝夾具和其他專用工具在制造和組裝汽車、工業零部件以及其他產品時起著至關重要的作用。如今，無論是個人還是企業，都在尋求一種更簡單、更快捷的方法來開發定制夾具，而3D打印技術已經成為擴展和改進制造流程的最可靠工藝。本期3D打印技術參考所要介紹的，便是3D打印對工裝夾具制造所帶來的的革命性改變！該技術的引入，深刻影響了一些企業甚至一個行業的制造流程。

【資料圖】

新技術讓傳統CNC的劣勢悉數顯現

案例一：在2022年12月之前，山東某線束公司工裝夾具制造主要使用CNC外發的方式來制作，然而，這種方式面臨很多挑戰：

1）外包成本：委托制造商進行CNC加工會帶來額外的外包費用，包括人工成本和運輸費用；還存有各種工裝夾具的破損和缺失風險；

2）生產周期延長：由于委托外部制造商，生產周期往往較長，導致生產效率下降。當面對需要快速響應的客戶需求，這些就成了CNC的瓶頸，這也可能延誤交付計劃。

3）靈活性受限：外包制造會限制對夾具設計的靈活性和迭代，難以快速響應設計變更或改進。

線束工廠購置的Raise3D E2打印機

案例二：在2012年之前，澳大利亞產品定制公司Skyzer主要使用夾具制造外包的方式來制作裝配工具或零件，這種方式需要支付高額加工費。Skyzer每年要處理成千上萬的設備，如果所有裝配夾具都交給第三方來生產，費用將會非常高昂。據Skyzer公司CEO Troy Sneddon表示，“以前用第三方制作的方法，我們每次支出費用高達一萬美元，對于大項目來說，這個費用還能接受，但對于較小的訂單來說，這個制作成本就太高了?！?/p>

3D打印，改變了企業主的思考方式

來自山東的線束公司在2022年年底購置了2臺Raise3D 的E2打印機，在Raise3D打印設備加入生產后，極大緩解了生產需求，他們無需完全依賴外包，實現自主生產，這顛覆了他們以往的思維模式和設計開發流程工藝。自公司購置第一臺E2打印機以來，已經打印了2000多個工裝夾具。

該企業的工程技術主管表示：使用Raise3D E2打印機，在保證零件性能和保持競爭優勢的同時，單個零件和批量零件的生產成本都得到了極大的降低。我們估算過工裝夾具傳統CNC外發每小時工作價格在200元左右，目前使用3D打印，制件時間跟CNC類似，但制作成本只有CNC的十分之一。從勞動力方面來講，E2在打印時無需人工在旁監督，從而大力減少了人工成本?！?/p>

使用Raise3D E2現場打印工裝夾具

另外，Raise3D E2打印機可以加速原型設計和測試，原型制作交付周期縮短，流程得到了大幅簡化，企業可以更快地進行測試和設計迭代。為擴大產能，該線束公司今年又加購了2臺E2，目前有4臺E2打印機投入到定制夾具及其他零件的生產中。

澳大利亞Skyzer公司在2012年就引進了3D打印技術，在積累了10年的3D打印經驗后，今年，Skyzer添購了多臺Raise3D Pro3打印機來擴大產能。據Skyzer預計，在引進使用Raise3D Pro3后，能夠減少公司整體32%的生產成本。使用3D打印機制作夾具后，在組裝產品時只需要一名工人，大幅減少生產所需勞動力。除了能降低成本，工人使用定制夾具組裝產品時，還可以有效的避免損壞或刮壞產品。

打造高精度、小批量、柔性生產解決方案

E2和Pro3打印機是Raise3D推出的兩款重量級的專業級FFF 3D打印機，具有滿足多種應用需求的潛力。

來自山東的線束制造企業在進行設備選型時，看中了E2打印柔性材料的優勢，且擁有IDEX獨立雙噴頭，支持同時打印、雙色打印，可支持快速小批量生產。該打印機的優勢在于它的高打印精度和穩定的打印性能，可以準確打印出高質量模型，并且能保證打印件表面光滑細膩。

使用Raise3D E2現場打印電測臺空板

使用Raise3D E2打印的電測臺空板

使用Pro3打印的TwoGood免接觸式洗手液機組裝夾具

全新自主研發推出的雙噴頭3D打印機Pro3系列可滿足生產以及多尺寸快速原型開發的需求，具有高精度、穩定運行等特點。Pro3系列加粗了Z軸光軸，強度增加75%，提升了設備的穩定性，可實現24小時不間斷高效工作。Sneddon表示：“3D打印機的可靠性是指我們能放心讓機器整晚不停歇的自主打印?！?/p>

作為一種基于3D打印的柔性生產模式，E2和Pro3還可以輕松實現傳統工藝無法加工出的復雜結構，除此之外，還可以實施設計策略來優化部件本身，在不影響結構強度的前提下實現輕量化處理，進一步降低生產成本。

基于云的生態系統，助力3D打印高效管理

RaiseCloud是企業生產夾具時必不可少的管理工具。Raise3D的打印機在投入生產后一直處于全天候運轉的狀態，通過RaiseCloud可以同時綁定和監測多臺Raise3D打印機，并支持在同一個界面上查看所有不同設備的狀態，工程師可根據每臺設備的打印進度進行排單。

RaiseCloud負責生產監控的工程師可以在任何地方、任何時候通過攝像頭監測生產過程，一旦發現生產出現問題，也可以及時對打印進度進行調整。攝像頭還配有延時攝影功能，當打印出現問題，還可以回顧打印過程的影像記錄，進行問題排查，在后期打印中進行調整。在靈活使用RaiseCloud后，3D打印工作間更像是一個無人化的生產車間，助力工程師輕松快捷地進行夾具生產制作。

高成本效益，3D打印取代CNC成為可能

簡單易用、精準穩定，Raise3D E2和Pro3適合不同生產線上進行配置，無論是汽車線束還是工控設備，它們都能幫助進行緊急快速工裝的交付。Raise3D打印設備加入生產后，為企業提供了足夠的支持，滿足大多數的批量生產需求，他們的工程師可以根據生產進度靈活排期。

使用Raise3D E2打印的檢測夾具

來自山東的企業工程技術主管表示，“3D打印機幾乎實現24小時打印，為我們節省了巨大的生產成本和時間，是我們非常重要的生產工具。目前3D打印已經占生產總量的半數以上比例，然而，我們的未來目標是實現全部生產過程的3D打印，成為生產檢具、夾具和其他固定裝置的理想解決方案。”

Skyzer則在考慮引進Raise3D推出的金屬3D打印機和更大尺寸的工業級3D打印機，以及更多種類的耗材。他們認為3D打印擁有巨大的潛力，能夠讓他們更好服務顧客。“我們預見，利用3D打印技術在公司內部進行產品設計和研發，將給我們帶來更多機遇，進一步協助我們拓展客戶解決方案?！盨neddon期待看見Raise3D未來在更多領域上的應用。