迭代设计最佳方案:3D打印应用于西铁城手表研发

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迭代设计最佳方案:3D打印应用于西铁城手表研发

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西铁城手表在1931年推出第一款手表。如今,西铁城已成为国际品牌,通过创新型产品如“光动能”电波表赢得了广泛赞誉。光动能电波表能把接受的光源转化为电能,电波表通过手表内置的电波接收器和天线,接收由发射塔发出的“标准时间”电波,获取时刻日历等数据,自动校正手表的时间和日期。标准时间电波采用高精度铯原子手表的理论,十万年误差一秒。

为了严格保密其发展战略,西铁城公司通过内部原型设计部门来研发产品。在没有3D打印机前,西铁城公司在他们的加工中心使用数控机床来制作最终的手表设计和装配件模型。因为这种加工方式常常会导致成本的增加,也会导致时间的延误,西铁城公司决定探索3D打印来减少研发中心耗费在原型上的时间和成本。

从设计师的草图到原型的制作,包含了无数需要重复进行的设计评审和调整,而每一次需要的变更都将导致大量时间和成本的浪费。由于时间的紧迫性极大地限制了能够制作的验证模型数量,西铁城公司在现有的加工方式下无法将所有创意都发挥出来。这种限制推动公司来了解3D打印,他们想通过3D打印使设计师在研发早期阶段拥有更多时间来彻底评估自己的设计,从而让他们能够制作出更好的最终设计。

西铁城公司评估了10种打印机,最后发现3D Systems的ProJet MJP 3600满足他们的各种需求。ProJet MJP 3600打印机使用MJP多喷头技术和具有多种颜色的VisiJet?材料来制作耐用的高质量塑料件。ProJet MJP 3600成型尺寸11.75 x 7.3 x 8英寸,能提供高速打印模式并打印具有卓越精致细节和表面质量的高分辨率样件。

然而西铁城公司通过ProJet打印机最终得到的不止原型。西铁城公司技术研发部的内藤先生表示,“自从VisiJet材料能被染色或上漆,我们就能快速且容易地评估最后成品的模型。有了ProJet打印机,我们在6个月内节省了三倍的成本,并且它能够帮助我们发现那些通过CAD图纸无法看到的关键问题。在得到最后的模型前,我们可以微调或优化产品,这使产品质量可以进一步改善,也减少了时间和成本的浪费。”

西铁城公司也使用ProJet MJP 3600来放大和打印比实际尺寸大三倍的微结构件来检测部件的活动及研发新的装配件。在得到3D打印机前,西铁城公司制作了多种装配夹具。自从有了ProJet打印机,西铁城公司制作了新的备选夹具,使公司能够在最短时间内制作出所需的匹配形状。本来需要20至30天加工时间的部件,ProJet MJP 3600只需一个晚上就能完成,3600打印机作为一款强有力的研发工具,现已经纳入西铁城的工作流程。

内藤先生说到,“ProJet MJP 3600有非常高的精度水平,当将微小的手表装配件拼凑起来时候,具有高精度的打印件就非常重要。但是ProJet打印机还有另一个显著的优势。打印件的失真、翘曲可降低到最小程度、批量误差小且表面质量极佳,同时具有精致的细节和锋利的边缘。材料的质量高、比竞争对手的产品更结实坚固,且易于后处理,只需融解蜡支撑。设备也非常容易使用,即使新手都可以在2-3天内上手。”

西铁城公司的ProJet MJP 3600打印机立即投入了运作,现在西铁城的众多设计师都在使用。它使西铁城的运作更加有条不紊,也鼓舞钟表工作者在研发层面之外继续寻找可使用3D打印机的地方。内特先生如此说到,“除了传统部门和直接参与生产且有迫切需要的部门之外,我们想要将3D打印延伸到其他方面。”


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