2014年2月镐催,American Precision Prototyping公司的團隊,簡稱APP剿蹦,他們面臨一個獨特的挑戰(zhàn):重新設(shè)計叹盼,制作原型怔巷,進行鑄件,裝飾并運送150個POWERADE?公司的手提籃,這些提籃是專門為2014 FIFA比賽準備的宣傳裝備涮母。他們需要在30天內(nèi)完成整個工作。使用了CAD,和SLA 3D打印沪蓬,加上靈活的頭腦跷叉,團隊提早完成了這個工作营搅。
設(shè)計和3D CAD
在項目最初,APP團隊得到了2個早期的POWERADE?的手提籃設(shè)計园欣,并由此開始工作幔膝。
第一個手提籃是2012年UEFA歐洲杯的旦珊,第二個手提籃是來自美國聯(lián)賽的毕模。對于FIFA的手提籃陶握,客戶的目標是結(jié)合美國手提籃的人體工程學(xué)設(shè)計及UEFA提籃的輪廓尺寸和形狀效勺。團隊必須重頭開始設(shè)計提籃。
鑒于時間非常緊架独,APP公司的方案設(shè)計階段只有一周脖旱,在這個階段里介蛉,提籃的設(shè)計還需要得到POWERADE?.公司的批準。提籃設(shè)計還有一個其他要求践险,客戶想要最終的產(chǎn)品可以被一分為二吹菱,兩邊利用卡扣可以連接在一起做成一個可放6個瓶子的容器鳍刷。團隊開始投入到這個項目中,他們有一個想法可以滿足客戶對于尺寸的要求瓦胎,還能符合人體工程學(xué)和結(jié)構(gòu)要求尤揣。這也就是說,裝6個瓶子的可以使用兩個完全相同的提籃俺埋,兩個提籃可以很容易被固定在一起從而變成一個整的提籃俄脂。
為了確保這個想法是不是可行行翘,APP團隊利用3D Systems的SLA技術(shù)先打印了比實體小一倍的提籃模型秧朝。這個模型被用來做驗證和檢查設(shè)計中的疏漏噩振〕眨花了大概9個小時把提籃模型打印出來,并直接把它寄給客戶做審核確認捺信。
“我們使用iPo 8000打印機的SLA立體光固化成型工藝來完成這個設(shè)計階段迄靠,是因為有這樣幾個理由喇辽,”APP公司的董事Jason Dickman這樣說到,“首先吠式,立體光固化成型工藝生產(chǎn)的零件精度高旦委,誤差不超過0.005英寸。其次,SLA技術(shù)打印速度快谎拴,準確度高和月,這意味著我們很快就能完成初步模型,并且可以更快的得到對方公司的審核確認垒汉】嗲”
可口可樂公司的銷售主管查看了這個比實體小一倍的模型避晾,并要求了一些小修改抑昨。團隊直接使用3D CAD文件直接做了修改赚铅。然后他們開始使用Accura60樹脂材料制作實際大小的模型扶踊,大概花費15小時制作了每個批次2個模型。這些模型會被用作最后的檢查备籽,也會是用作硅膠模具和鑄造過程的母模绣版。
“我們在一兩天不到的時間里制作出了6個母模杂抽,硅膠模具是為了手提籃之后的生產(chǎn)階段而制作的≈酰”Dickman提到杭朱,“我們不可能利用傳統(tǒng)加工方式制造出這種轉(zhuǎn)變類型的母模,3D打印在這個項目里起到了非常重要的作用.”
模塑與鑄造
大多數(shù)的塑料件是使用注射制模的方式制作的秕射,這種工藝是將熔化的塑料注入一個所需形狀的金屬模具中瞎角。因為每個零件必須是現(xiàn)成的贴祷,模具必須是被精確加工出來的。這是一個耗時和復(fù)雜的過程午禽。而且也非常的昂貴究勺,如果要短期生產(chǎn)出來也是不切實際的司型。
APP公司的制作團隊決定使用RTV硅膠磨具制作而不是注射制模爽篷。硅膠模具制作類似于傳統(tǒng)的注射制模逐工,但是他們不是使用費力加工過的金屬模具漂辐,而是使用靈活的硅膠模具來制作部件。這些模具制作起來很快髓涯,而且對于短期產(chǎn)品的制作有非常顯著的成績袒啼。因為硅膠工具是非常靈活的蚓再,他們也顧及到了生產(chǎn)中的倒扣位包各,還有比傳統(tǒng)注射模具更難的結(jié)構(gòu)問題。
在制作硅膠工具之前问畅,APP公司準備了經(jīng)過打磨的SLA樹脂母件從而得到了類似于注塑件質(zhì)地的成品。
Dickman說到逐点,“這可以讓我們模仿一個量產(chǎn)產(chǎn)品的外觀和質(zhì)感辞垦,但卻無需耗費大量制作時間健乾。而且這還幫助我們制作了一個不需要額外著色和加工的產(chǎn)品选阔。而且它足夠堅固,可以在整個FIFA賽事里使用〔芫”
對于部件本身,APP團隊使用了InnoTuf? TP-4050聚氨酯材料來模仿注塑塑料件的質(zhì)感纤悉。這種材料由 Innovative Polymers公司提供,因為卓越的耐沖擊性能沐寺,抗彎強度和易用性而廣受贊譽盖奈。最后的結(jié)果不言而喻钢坦,APP團隊和客戶非常滿意產(chǎn)品,并且還是在如此緊張的交期下制作出來的爹凹。
APP團隊制作了300個只有一半的手提籃镶殷,如果拼裝起來的話就可以得到150個手提飲料籃。每個工具需要制作50個高質(zhì)量的部件颤陶,這些部件必須看上去完美并且可以隨時直接組裝在一起肿功。
藝術(shù)和組裝
在總共4個禮拜的時間還剩一半的時候造蒋,APP團隊開始鑄件并且組裝這300個提籃篱辫。
“因為我們最初的SLA概念設(shè)計非常精準,所以我們制作的聚氨酯部件只需要一點點后期加工處理食土,比如去掉通風口等一些小地方屿拴。”Dickman這樣說到蚯唱,“完工后,這些部件隨時可以被拼裝在一起哗蜈,然后裝飾下距潘,打包運送出去〖蠹猓”
APP團隊24小時輪班制作稽犁,每天完工40到50個鑄件,最終缭付,他們進入到了最后一個階段,對手提籃進行裝飾循未。每個手提籃會被一組事先設(shè)計好的乙烯基貼紙來進行裝飾陷猫,貼紙上印的是POWERADE?的品牌名字和2014世界杯twitter專用標簽。這些手提籃會被在巴西世界杯的賽手門提在手上在轮,全世界的人都會看到复罕。
Dickman 說“如果沒有3D Systems公司快速和精確的3D打印技術(shù),在這么緊張的時間內(nèi)是無法完成手提籃的箱仰,我們完成了一個驚人的項目,我們團隊的獨創(chuàng)性也是有目共睹的低柑∑ㄏィ”
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