挑戰(zhàn):以經(jīng)濟(jì)的成本制作一個金屬閥門蓋仆嗦,來替換之前殘破的閥門蓋
解決方案:3D Systems的ODM服務(wù)中心使用3D Systems的Geomagic Design X三維掃描軟件建立CAD模型锚倦,再通過SLA打印機(jī)得到閥門蓋原型,從而制作出成品鑄件
成果:
替換原來的閥門蓋品糯,與其他部件完美匹配
簡化和經(jīng)濟(jì)有效的流程,極大降低部件制作成本
通過數(shù)字化流程改進(jìn)部件的功能性和美學(xué)SLA技術(shù)制作出表面光潔的原型
今天案例的主人公是杰?雷諾瘫证√靥瘢可能有些人對他不夠了解。這位大叔(爺)當(dāng)年主持的杰·雷諾今夜秀曾風(fēng)靡一時荆秦。這位大叔平生的愛好就是收藏古董車篱竭。
雖然雷諾鐘情于古董車,但他表示他不是那么熱愛古董車使用的古老技術(shù)的蚜宠。
雷諾對古董車的無比摯愛鼓勵了他對新技術(shù)的探索厘乱,他希望他收藏的汽車能夠保持正常運轉(zhuǎn)。他最近就修復(fù)了一輛古董車1916 Owen Magnetic极炎。
1916 Owen Magnetic是第一輛商業(yè)化的混合動力汽車
時光給予了古董車歲月沉淀的美潭女,但與此同時,經(jīng)過長達(dá)一個多世紀(jì)的漫長時光嫩柑,這輛古董車閥門蓋已經(jīng)被腐蝕損毀捍秃。雷諾萬分想要一個替代的部件修復(fù)這輛摯愛的古董車,當(dāng)然舌捡,修復(fù)成本肯定不能過于昂貴印洒。
3D Systems之前就有過成功幫助雷諾修復(fù)其他古董車的先例,所以這次雷諾也首先就想到了尋求3D Systems的技術(shù)支持渐位。
雷諾的團(tuán)隊先使用逆向工程軟件設(shè)計了一款新型的閥門蓋瞒谱。再將數(shù)據(jù)發(fā)送至3D Systems服務(wù)中心(On Demand Manufacturing),通過3D打印制作原型堆鸦。
最終镊鹊,3D Systems一站式的解決方案僅使用傳統(tǒng)方法1/10的成本就幫助雷諾的團(tuán)隊成功替換了古董車破舊的閥門蓋。
百年老車-歲月沉淀之美
百年老車Owen Magnetic通過3D Systems的數(shù)字化流程和按需定制服務(wù)烛芬,重新上路
一輛汽車經(jīng)過100年的歲月洗禮隧期,那么它就很難不需要維護(hù)保養(yǎng)了。
一般數(shù)十年時間里赘娄,古董車的零部件就會變得稀缺仆潮,部件成本也水漲船高∏簿剩考慮到維修的困難和昂貴的費用性置,古董車往往就會被收藏到博物館,或變成私人藏品揍堰,成為一件件靜止的物品鹏浅。
作為一個狂熱的汽車愛好者,雷諾不想1916 Owen Magnetic成為這樣一件僅供觀賞的物品屏歹。
從三維掃描到CAD軟件的捷徑隐砸,通過Geomagic Design X逆向軟件創(chuàng)建精確的閥門蓋CAD模型
為了讓Owen Magnetic的車輪繼續(xù)運轉(zhuǎn)之碗,雷諾和他的團(tuán)隊需要克服巨大挑戰(zhàn)。雷諾表示:“當(dāng)我們開始翻新車子季希,發(fā)現(xiàn)為發(fā)動機(jī)冷卻液提供通道的閥門蓋褪那,它看起來就像一塊瑞士奶酪,垃圾場都找不到這么破爛的閥門蓋了既芯,通過殘留的膠水和粘合劑等種種跡象也表明之前有過幾次失敗的修復(fù)喷围。”
雷諾團(tuán)隊試圖修復(fù)原始的閥門蓋职涛,但是無法成功码杆,選擇替代品是唯一的方法
閥門蓋的逆向工程修復(fù)
尋找最佳解決方案來修復(fù)閥門蓋的重任就落到了雷諾團(tuán)隊首席工程師吉姆?霍爾身上。
對于定制型汽車維修工作访跪,霍爾已經(jīng)是個中老手扬饰,多年來霍爾一直在與時俱進(jìn),他能在數(shù)小時內(nèi)找到優(yōu)質(zhì)的解決方案化威。
霍爾表示:“修復(fù)原來的閥門蓋已經(jīng)不現(xiàn)實了班跟,畢竟那么破爛了”,霍爾的方法是在一些新技術(shù)的幫助下優(yōu)化部件肪误。
首先板径,通過FARO? Design ScanArm將原始的閥門蓋數(shù)據(jù)掃描至Geomagic Design X?逆向工程軟件。
不同于紅色激光技術(shù)掃描儀郎闹,藍(lán)色激光技術(shù)掃描儀能夠一次掃描原始閥門上的黑色表面和拋光表面疾捍。點云數(shù)據(jù)隨后就會被傳送至3D Systems的3D建模服務(wù)團(tuán)隊,將3D掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為最終的CAD模型數(shù)據(jù)栏妖。
3D Systems的技術(shù)人員同霍爾一起協(xié)作乱豆,在保持這個百年老車部件質(zhì)感的同時,還要優(yōu)化其美觀度和性能吊趾。
許多最終的更新都是由Geomagic Design X軟件中獨特的功能完成宛裕,這些功能能夠讓3D Systems的技術(shù)人員用光滑的表面代替原來的腐蝕和凹陷的地方,同時可以提取設(shè)計元素以改善最終的外觀论泛。
一旦掃描完成揩尸,3D Systems的3D建模團(tuán)隊就生成了精準(zhǔn)且經(jīng)過優(yōu)化的閥門蓋模型
例如,“Owen Magnetic”字樣在閥門蓋的外部是浮雕式的屁奏,特別縮小了文字尺寸岩榆,以便文字處于既定的框線內(nèi)。
原始的設(shè)計中坟瓢,這些字母就好像是從蠟片上手工切割下來勇边,貼到蠟?zāi)I先ィ僦圃斐鰜淼恼哿葍r粗糙渠余。所以原始的部件上很多字母有瑕疵斟策,個別字母和其他字母之間都沒有對齊。
霍爾希望可以確保字母保持對齊的同時采散,又能保留這些瑕疵字母的真實性。
3D Systems的技術(shù)人員按照他們的需求氧悦,使用改進(jìn)的定義線將字母繪制出來猩琳,使最終的部分看起來比原來的更精致。
在功能性的改造上国享,3D Systems團(tuán)隊同霍爾寫作侈兄,重新設(shè)計了被嚴(yán)重侵蝕的部分內(nèi)部的功能。按照霍爾的要求队笑,加厚了幾個結(jié)構(gòu)版痪,并拓寬了它們之間的連接,以幫助它們更好地抵御侵蝕狞荤。最終什箭,技術(shù)人員將歧管安裝面加厚了幾毫米,用于適應(yīng)后續(xù)的面銑削操作脸狸,這樣可以為墊圈提供光滑的表面最仑,防止冷卻劑泄漏。
3D打印熔模鑄造原型
一旦閥門蓋設(shè)計就緒炊甲,3D Systems的ODM服務(wù)中心團(tuán)隊使用Geomagic Design X軟件導(dǎo)出模型泥彤,通過3D Sprint?軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
使用3D Sprint的高級網(wǎng)格創(chuàng)建和編輯工具卿啡,他們將實體模型轉(zhuǎn)換成一個詳細(xì)的網(wǎng)格吟吝,然后對其進(jìn)行縮放,來計算被鑄造的金屬合金的收縮系數(shù)颈娜。
3D Systems的技術(shù)人員隨后使用SLA光固化技術(shù)制作了QuickCast原型剑逃。QuickCast原型專門為熔模鑄造而設(shè)計,原型內(nèi)部是帶晶格支撐的中空結(jié)構(gòu)揭鳞。
原型的中空結(jié)構(gòu)可以減少材料的使用炕贵,而且容易汽化蒸發(fā)。原型的打印由3D Systems的打印機(jī)ProX? SLA 800和Accura?CastPro樹脂材料完成野崇。
數(shù)字化工作流程使雷?杰諾的古董車1916 Owen Magnetic成功擁有了全新的閥門蓋称开,妥妥的再跑百年
3D Systems的地區(qū)銷售經(jīng)理塞可?卡帕林格表示:“我們的SLA 3D打印技術(shù)打印的部件精度非常高,由于我們的SLA支撐結(jié)構(gòu)可以徒手撕掉乓梨,無需額外溶化舞涮,所需要的后處理很少,最終打印的部件表面光潔度高浓蜈,極適合用于鑄造原型未然》裥兀”
卡帕林格表示,幫助古董車做鑄件的熔模鑄造工廠對于3D Systems使用3D打印制作原型的方式非常感興趣哮昧,他們已經(jīng)提出在完成Owen Magnetic制作另一個原型的需求馆梦,來用于國際鑄造比賽。
通過3D Systems的ODM服務(wù)中心打印的原型制作出鋁制鑄件
一旦3D打印完成仓貌,原型被送到SeaCast Inc桐继,這是一家位于美國西北部的鑄造工廠。SeaCast通過3D打印的鑄造原型來做鋁鑄件模具泉互,然后完成的鑄件被寄往雷諾團(tuán)隊進(jìn)行最后的修整與裝配蚤弃。
在通過銑削、鉆孔严钞、油漆和拋光步驟后偿尘,霍爾在車上重新安裝了這個嶄新的閥門蓋。
雷諾表示点待,車子運行的非常完美阔蛉。“這就是3D打印的魅力亦鳞,古董車的零部件再也不受時間的局限無法制作馍忽。古董車現(xiàn)在可以再來跑個一百年沒問題了⊙嗖睿”
關(guān)于3D Systems
3D Systems提供全面的3D產(chǎn)品和服務(wù)遭笋,包括3D打印機(jī)、打印材料徒探、云計算按需定制部件和數(shù)字設(shè)計工具瓦呼。公司的生態(tài)系統(tǒng)覆蓋了從產(chǎn)品設(shè)計到工廠車間的先進(jìn)應(yīng)用。3D Systems精準(zhǔn)的醫(yī)療解決方案包括模擬测暗、虛擬手術(shù)規(guī)劃央串、醫(yī)療、牙科設(shè)備以及給患者定制的外科手術(shù)器械的打印碗啄。作為3D打印的創(chuàng)始者和未來3D解決方案的開發(fā)者质和,3D Systems花費了30年的時間幫助專業(yè)人士和企業(yè)優(yōu)化他們的設(shè)計、改造工作流程隅贫,將創(chuàng)新產(chǎn)品推向市場甸诽、驅(qū)動新的商業(yè)模式。
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