使用Formlabs SLS 3D 打印為機器和車輛生產(chǎn)定制控制系統(tǒng)

總部位于德國的IBL Hydronic是一家專為建筑、市政、農(nóng)業(yè)和林業(yè)以及其他專業(yè)機械和車輛提供定制的電子、液壓和軟件解決方案的公司。內(nèi)部配備了一臺激光燒結技術（SLS）Fuse系列打印設備，能夠在非常短的時間內(nèi)創(chuàng)建功能性原型，并在內(nèi)部生產(chǎn)復雜的液壓組件作為最終用途使用。

IBL Hydronic的3D打印技術產(chǎn)品設計師Tom Heindl談論了SLS 3D打印如何促進控制解決方案的創(chuàng)新，以及工作流程如何因此得到優(yōu)化和加速。

開發(fā)適用于機械和車輛的自動化控制系統(tǒng)

IBL Hydronic為各種工業(yè)機械開發(fā)和制造控制系統(tǒng)，例如建筑車輛、農(nóng)業(yè)和林業(yè)機械以及市政車輛。在這個細分市場中，公司提供控制組件的硬件和相應的定制軟件。產(chǎn)品組合從簡單的控制模塊到包含高級用戶界面的即插即用設備控制系統(tǒng)。

在過去的一些工作中，IBL證明了已經(jīng)達到了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的結構和設計極限，因此他們開始考慮使用3D打印解決方案。最初都是采用外發(fā)3D打印服務完成，隨著需求量的提高，為了能夠快速響應客戶的需求，在2019年公司投資了他們的第一臺內(nèi)部3D打印機，在內(nèi)部生產(chǎn)組件，3D打印起著關鍵作用。

"使用3D打印對我們來說，光學特性（如層線）保持不可見是非常重要的，并且我們也最大化了我們的設計自由度。在其他3D打印技術出現(xiàn)初步質(zhì)量問題后，我們決定使用Fuse 1 SLS 3D打印機，"Heindl說。

Heindl認為， SLS 3D 打印技術在 Fuse 1 上使用尼龍粉末打印的主要優(yōu)勢是無需支撐結構。這個技術為更多有價值的新項目打開了一扇又一扇的門，擁有SLS 3D打印機意味著不再需要使用如CNC銑削、車削或機械加工等制造方法。這為我他們節(jié)省了很多時間與成本。

3D打印中小批量零件，定制最終用途

內(nèi)部擁有一臺Fuse 1打印機，為Heindl及其團隊帶來了顯著的靈活性優(yōu)勢，使他們能夠?qū)⒖蛻舴�務水平提升至全新高度�?br /> 在為農(nóng)業(yè)機械和市政車輛制造商開發(fā)控制裝置時，IBL往往無法依賴現(xiàn)成的組件。他們專注于針對每個客戶的獨特挑戰(zhàn)和需求，利用其內(nèi)部的SLS 3D打印機，開發(fā)定制化解決方案。
這種專注于定制化服務的能力，是他們在市場中的獨特賣點，使IBL的產(chǎn)品與那些依賴減材制造或注塑成型工藝的競爭對手明顯區(qū)分開來。注塑成型不僅成本高昂，而且過程復雜，對于小批量生產(chǎn)的需求而言，這種工藝并不經(jīng)濟實惠。

使用SLA和SLS 3D打印技術構建的控制解決方案，根據(jù)客戶的農(nóng)業(yè)和林業(yè)機械進行定制。

由于能夠快速交貨并充分利用3D打印機的產(chǎn)能，F(xiàn)use 1 打印機的投資回報率是非常高的。除此之外，公司可以通過提高制造能力來獲取新客戶。

3D打農(nóng)業(yè)機械的控制模塊

IBL Hydronic 參與的一個項目涉及了一家農(nóng)業(yè)機械制造商開發(fā)一個控制面板，該控制面板必須針對特定機器進行定制。最終，該項目以創(chuàng)紀錄的速度完成。在僅一個月的開發(fā)后，控制模塊就完成并向客戶展示。

3D打印的特殊紋理處理賦予模型皮革外觀，讓人很難察覺這是3D打印的部件

利用SLS 3D打印技術精心制作的外殼組件，經(jīng)過精密組裝，并配備了柔軟的皮革扶手墊。為了打造一個既實用又美觀的設計，團隊在3D模型設計階段巧妙地融入了表面紋理。打印完成后，這些組件經(jīng)過細致打磨，并通過染色工藝賦予了它們色彩。

最終，這些完全由SLS 3D打印技術制成的組件，不僅在功能上達到了預期，其表面也呈現(xiàn)出類似皮革的質(zhì)感和紋理，極大地提升了產(chǎn)品的外觀吸引力，完善了整體設計。

控制面板外殼的組件是在Fuse 1上使用尼龍12材料打印的，最后進行打磨和染色。

IBL團隊利用SLS和SLA 3D打印技術的優(yōu)勢，充分發(fā)揮了增材制造所能提供的全部設計和功能自由度。例如，像白色和橙色半透明按鈕這樣較小的部件是在SLA 3D打印機上生產(chǎn)的，在這個控制模塊中，可以將功能集成到軟件中，以便在系統(tǒng)出錯時從按鍵發(fā)出閃爍的警告信號提示。

增材制造所提供的快速和靈活性是IBL新產(chǎn)品開發(fā)流程中控制模塊的基礎。通過內(nèi)部3D打印，可以顯著減少與外部制造服務提供商在討論和規(guī)劃階段的前置時間，公司可以更快地向客戶交付結果。

“如果我們沒有投資內(nèi)部3D打印機并學習這個過程，我們就不會贏得某些客戶�！�

——Tom Heindl，IBL Hydronic 3D打印技術產(chǎn)品設計師

Heindl和他的團隊計劃利用他們所獲得的經(jīng)驗，在未來擴展到新材料、制造能力和設計可能性。像這樣的3D打印控制面板項目為新方法奠定了基礎，并為他們未來的項目拓寬了視野。