尼龍篇 │ 解碼13個華曙高科歐洲3D打印前沿應用

歐洲是全球增材制造業(yè)發(fā)展的中心，占有非常重要的地位。自2018年成立以來，華曙歐洲子公司通過高效、專業(yè)、本地化的國際團隊協(xié)作，攜手新材料、應用上下游產(chǎn)業(yè)鏈的合作伙伴，持續(xù)提供開源創(chuàng)新和具有競爭力的增材制造解決方案，支持歐洲市場的未來增長，現(xiàn)已成為華曙海外布局戰(zhàn)略的重要組成部分。

2023年2月，華曙歐洲子公司首次公開一系列具有代表性的3D打印應用案例，全面展示了華曙高科增材制造平臺的開源性、應用的前沿性、材料的多樣性，其涵蓋了汽車、科研、消費品等多個領域，采用了PP、PBT、PA6 GF、PA11、PA12等多類高分子材料。他山之石可攻玉，希望能為國內(nèi)制造業(yè)開啟不同的創(chuàng)意視角提供借鑒參考。


Drone
無人機

打印設備：Flight HT403P
打印材料：FS3200PA-F

合作客戶：

瑞士Rapid Manufacturing AG（歐洲著名增材制造服務商）、ETH Zurich 蘇黎世聯(lián)邦理工學院

該無人機是蘇黎世聯(lián)邦理工學院RAPTOR項目的重要組成部分。八名工程專業(yè)學生在一年時間內(nèi)開發(fā)出這款無人機，實現(xiàn)在倉庫環(huán)境中抓取和搬運物體。該項目現(xiàn)在已進行到第二年，無人機的自主性將成為研發(fā)重點。制造無人機面臨著巨大挑戰(zhàn)，因為無人機必須非常堅固且輕便。瑞士著名加工服務商Rapid Manufacturing AG憑借其增材制造專業(yè)知識和生產(chǎn)能力，助力該科研項目的開發(fā)，華曙高科Flight HT403P解決方案一周內(nèi)即可生產(chǎn)出設計的零部件。


AIR DISTRIBUTION BOX
氣配箱

打印設備：SS403P
打印材料：FS3300PA（經(jīng)后處理染色）

合作客戶：

德國Daimler Truck AG、德國WIBU、德國Seifert Logistics Group
全球客車制造商戴姆勒卡車（前身為EvoBus）致力于將大部分倉儲備件轉(zhuǎn)移為備件按需3D打印。這需要數(shù)字版權管理，例如備件生產(chǎn)的零件文件和許可證加密。戴姆勒卡車和德國威步WIBU-Systems（數(shù)字版權管理軟件開發(fā)公司）以及華曙高科就激光燒結系統(tǒng)和應用知識建立了合作關系。

該技術解決方案是與Seifert Logistics Group聯(lián)合開發(fā)并試點，該公司采用華曙SS403P設備。試點完成后，Seifert成為第一家獲得認證的3D打印服務商，并且已通過OMNIplus在線商店生產(chǎn)和供應汽車零備件。

該汽配箱是被戴姆勒卡車認證為原裝備件的備件，采用華曙SS403P設備和華曙標準的PA12粉末材料生產(chǎn)，3D打印設備操作員使用戴姆勒卡車授權的加密文件進行打印生產(chǎn)。


Automotive plug for car diagnostic box
汽車診斷盒插頭

打印設備：HT403P
打印材料：FS3300PA（經(jīng)后處理染色）

合作客戶：

德國3D-Werk、德國Feba-Kabel、德國Hella

汽車診斷盒插頭由華曙高分子激光燒結設備HT403P和華曙標準PA12材料打印而成。

德國專業(yè)電纜制造商Feba-Kabel聯(lián)系了3D打印專家3D-Werk，以解決汽車診斷盒插頭的問題。由于用戶的使用習慣問題，插頭的連接處經(jīng)常損壞，此外，高溫的使用環(huán)境引起護套熔化，會導致短路。

該項目在聯(lián)合開發(fā)過程中，新插頭通過增材制造設計理念而設計，解決了插頭容易損壞的問題，同時優(yōu)化的幾何形狀有助于順利組裝。更重要的是，和傳統(tǒng)制造方式相比，采用華曙高科高分子HT403P解決方案，顯著降低了生產(chǎn)成本。目前，最終用戶已驗收合格該插頭，年產(chǎn)量達8000件。


Helmet of Star Wars figure Enfys Nest
《星球大戰(zhàn)》頭盔道具

打印設備：HT403P
打印材料：FS3300PA

該樣件是《星球大戰(zhàn)》人物Enfys Nest的頭盔，實現(xiàn)復雜結構一體成型，展示了華曙高科增材制造解決方案可用于消費品行業(yè)不同模型的應用場景。


Fan
汽車空調(diào)風扇

打印設備：HT403P
打印材料：FS6140GF

合作客戶：

德國brose（全球汽車零部件行業(yè)第四大家族企業(yè)）

該風扇是汽車空調(diào)系統(tǒng)（HVAC）的應用部件，由brose公司采用華曙高科HT403P設備及PA6 GF材料一體成型。


Inverter Housing
變頻器外殼

打印設備：HT251P
打印材料：BASF Ultrasint® PA6 MF

合作客戶：

德國BASF（全球領先的化工公司）

客戶需要設計一個具有電磁絕緣功能的變頻器外殼，該部件采用華曙高科開源高分子高溫設備HT251P和巴斯夫礦物纖維復合材料Ultrasint® PA6 MF打印一體成型。巴斯夫粉末材料具有高強度、高剛度特點，同時外表可以噴金屬涂層，使該部件滿足用戶所需的電磁絕緣功能。


Fluid Reservoir
儲液罐

打印設備：HT251P
打印材料：BASF Ultrasint® PP 1400 Black

合作客戶：

德國BASF（全球領先的化工公司）

該部件充分展示了采用高品質(zhì)各向同性行為材料生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展終端部件的能力，在華曙增材制造設備上使用BASF Ultrasint® PP材料，開啟了最終用戶產(chǎn)品的可能性。此外，許多行業(yè)要求部件能夠防水或耐受齒輪油等刺激性液體。該儲液罐采用華曙高科高分子設備生產(chǎn)，符合終端實際應用需求。

BASF Ultrasint® PP 1400 Black材料的出現(xiàn)，為市場帶來了一種易加工的PP材料，它還能在華曙Flight®設備上加工打印，極大提高生產(chǎn)效率。


Canyon Garmin Bicycles Mount
Canyon山地車Garmin Mount底座

打印設備：HT403P
打印材料：BASF Ultrasint PA11 CF

合作客戶：

德國BASF（全球領先的化工公司）

德國rpm（快速原型制造和小批量生產(chǎn)的全球領先企業(yè)）

Canyon自行車的終端應用零部件，由德國rpm公司使用巴斯夫Ultrasint PA11 CF材料在華曙HT403P設備上生產(chǎn)，并進行了化學光滑后處理。該山地車配件與其它配件以及使用說明書一起包裝，直接銷售給終端用戶。

該項目的初始設計優(yōu)化工作由Canyon和BASF Forward AM仿真設計團隊合作完成，然后由rpm公司進行最終設計優(yōu)化并生產(chǎn)，建立了具有質(zhì)量保證流程的系列生產(chǎn)線以及最終用途包裝。

Garmin Mount底座與山地車座椅無縫集成，完美平衡了強度和重量，由職業(yè)車手在法國魯貝和弗蘭德斯的鵝卵石上完成測試。

Canyon目前僅有一個合作伙伴可生產(chǎn)訂購3D打印部件并銷售給最終用戶。第一批次產(chǎn)品于2022年9月發(fā)布，在第一周內(nèi)就售罄。


Gear wheel
齒輪

打印設備：Flight HT251P
打印材料：Rolaserit® PA11-01CF

合作客戶：

德國AM Polymers GmbH（德國新材料公司）

AM POLYMERS的碳纖維復合PA11材料具有優(yōu)異的機械性能，例如高強度(70-74 MPa)和高剛度(5400-5800 MPa)。該齒輪是要求高強度和高剛度的一個典型部件，因為功能性部件需要承受高應力。PA11-CF粉末材料在華曙普通CO2設備以及華曙Flight®光纖激光設備上均易于加工，實現(xiàn)了高效生產(chǎn)率。


Cover housing
外殼

打印設備：ST252P
打印材料：Rolaserit® PP01

合作客戶：

德國AM Polymers GmbH（德國新材料公司）

聚丙烯是具有中等剛度、高斷裂伸長率和延展性、低密度以及高耐化學性部件的首選材料。

ROLASERIT® PP01材料可應用于華曙SS403P設備制造應用廣泛的零部件，從簡單的外殼、通風系統(tǒng)、家用電器或液體容器的零部件到功能集成元件。該外殼（華曙ST252P設備生產(chǎn)）是3D打印的一個典型部件，其斷裂伸長率約為30%。3D打印的PP部件經(jīng)過蒸汽平滑處理，斷裂伸長率可增加至200%。


Brake lever
smoothed & unsmoothed
制動桿（蒸汽平滑后處理&未蒸汽平滑后處理）

打印設備：Flight HT251P
打印材料：Rolaserit® PBT01CF

合作客戶：

德國AM Polymers GmbH（德國新材料公司）

AM POLYMERS向市場推出了一款新型碳纖維復合PBT粉末材料Rolaserit® PBT01CF。采用華曙Flight®設備生產(chǎn)的零部件具有約60 MPa的拉伸強度和約6200 MPa的剛度，以及低吸濕性和高熱變形溫度。該制動桿是3D打印的一個典型部件，適用于以上苛刻條件的應用場景，能取代注塑成型部件。

Rolaserit® PBT01CF材料可應用于華曙普通SLS設備和華曙Flight®光纖激光設備，實現(xiàn)高效生產(chǎn)率。通過蒸汽平滑后處理還可以優(yōu)化工件表面光潔度。


SmartRack
SmartRack®實驗室模塊

打印設備：HT252P
打印材料：individual PA12

合作客戶：

Better Basics Laborbedarf（第一個研發(fā)生產(chǎn)實驗室模塊化組織系統(tǒng)的公司）

Better Basics Laborbedarf聯(lián)系華曙歐洲分公司，咨詢能否在華曙設備上打印自己的PA12材料，于是華曙在一家科研機構客戶的HT252P設備上測試了該材料。歸功于華曙真正開源的3D打印解決方案，該PA12材料在華曙設備上成功完成加工測試，打印了一系列零部件，并進行后處理染色。

SmartRack®是第一個用于實驗室工作站的模塊化組織系統(tǒng)，可以存儲各種各樣的實驗室工具和器皿，讓使用者實現(xiàn)高效的單手操作，創(chuàng)造有秩序、自由的工作空間，從而提高工作站的安全性。SmartRack®的模塊化設計意味著它可以適應不同的應用領域，是化學、生物學、生物化學、藥學和醫(yī)學等領域?qū)嶒炇业幕�本設備。

Better Basics Laborbedarf致力于為實驗室開發(fā)、生產(chǎn)和銷售智能化基礎設備，采用3D打印生產(chǎn)創(chuàng)新產(chǎn)品，可以為用戶提供定制化的解決方案。該公司為實驗室工作站提供的模塊化組織系統(tǒng)，為化學、生物學、生物化學、食品化學、藥學和醫(yī)學等領域的用戶提供更加優(yōu)化的工作方式。


Echobell
便攜式聲音和振動儀器

打印設備：403P系列
打印材料：PA12

合作客戶：

echobell GmbH（歐洲醫(yī)療保健公司）、NBG Group（奧地利光纖技術創(chuàng)造性先驅(qū)）

Echobell振動工具由醫(yī)療保健公司echobell GmbH設計開發(fā)、NBG Group制造。NBG Group安裝了3臺華曙高科403P系列高分子激光燒結設備。

Echobell是一款便攜式聲音和振動儀器，以其柔和的聲音和振動觸動身體、思想和靈魂，激活和諧狀態(tài)。Echobell模擬生命細胞的振動，讓身體進入共振，可以減少壓力，使整個生物體恢復其自然秩序。

NBG Group是一家獨立運營的家族企業(yè)，成立于奧地利，是光纖技術創(chuàng)造性先驅(qū)。憑借華曙高科增材制造解決方案，NBG在3D打印制造行業(yè)取得了顯著成績。