意大利电动泵制造商 Pedrollo 已与全球公司和社区合作 40 年,在干旱地区,如中东和非洲的沙漠以及拉丁美洲服务匮乏地区实现抽水。为跟上不断完善的产量标准及能耗相关的法律要求,以及通过产品性能突破为 Pedrollo 的未来提供保障,Pedrollo 的研发团队致力于不断改进产品。在最近针对创新方面的年度投入上,Pedrollo 决定重新审查其原型制造流程,探索 3D 打印。

推动 Pedrollo 将重点放在改进其原型制造流程上的因素是两个重要期望:一是缩短设计周期,二是通过将原型制造带入内部,进一步保护其知识产权。Pedrollo 没有预料到的是其选择 3D Systems 立体光固化成型技术 (SLA) 和透明的 3D 打印材料 VisiJet® SL ClearAccura® ClearVue 所带来的性能提升。

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内部 3D 打印提高了 Pedrollo 的原型制造速度和频率。

为迭代的原型制造选择合适的 3D 打印机

在决定购置 3D 打印机前,Pedrollo 分析了市场并研究了已经开始使用 3D 打印的其他公司的选择。然后咨询了 3D Systems 的经销商,同时也是马耳他的一流专业 3D 打印机和 3D 扫描仪授权经销商 — 3DZ。3DZ 帮助 Pedrollo,根据其对优质部件和易用性的需求,在 Pedrollo 选择 3D Systems ProJet® 6000 的过程中提供指导。

在 3D 打印机在 Pedrollo 位于意大利圣博尼法乔的工厂中安装完成之后,3DZ 提供了用户培训服务,帮助 Pedrollo 的员工上手及操作打印机。据该公司总裁兼创始人 Silvano Pedrollo 介绍,3D 打印机迅速集成到该公司的生产中,实现了其提高原型制造速度和频率的预期目的。

ProJet 6000 SLA 打印机可构建准确的 3D 打印部件和原型,并能够根据几何形状、方向和构建模式复制小至 0.002 英寸或 0.050 毫米的细节特征。

此打印机的最大建模平台尺寸为 10 x 10 x 10 英寸(250 x 250 x 250 毫米),适用的材料选择面广且性能均可达到甚至超越传统塑料的材料性能。ProJet 6000 同时附带3D Sprint,此专属软件用于管理增材制造流程以及准备和优化用于在 3D Systems 塑料打印机上打印的 CAD 资料。

“在开始使用 3D 打印之前,我们制造一个原型需要花费很长时间,从设计到收到最终模型需要等待四到五个月。”Pedrollo 说道。3D 打印的引入立即将原型制造时间缩减了五分之一,将原型制造时间稳定地缩短到不到 24 小时。

在成功将 ProJet 6000 加入到其工作流程之后,Pedrollo 又决定购置一台 3D Systems 打印机 ProX® 800 以扩大生产力和容量,后者可更大规模实现高效、高吞吐量 SLA。ProX 800 也附带有 3D Sprint,构建平台尺寸为 25.6 x 29.5 x 21.65 英寸(650 x 750 x 550 毫米)。与其他 3D Systems SLA 打印机一样,ProX 800 可生产精密准确的部件,并与众多优质材料兼容。

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透明原型有助于 Pedrollo 了解与预期相比设计所实际呈现出的样子。

借助内部 3D 打印保护知识产权

Pedrollo 拥有超过 150 项专利,知识传统是该公司的显著优势之一。由于 Pedrollo 能够完全保密其设计并保护产品开发和研究成果,因此投资内部 3D 打印顺理成章。Silvano Pedrollo 表示,在内部运用 3D 打印技术令公司相比于竞争对手和山寨品牌保持了绝对优势,已经提高了公司的年收入。

“山寨产品导致公司年收入降低了接近 30%,”Pedrollo 说道,“对公司知识产权的妥善保护,让我们能够对公司的项目完全保密,并重新挽回收入。”

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利用透明 SLA 部件清楚看到流体流动,在产品开发过程中用观察结果取代猜测。

透明材料原型制造推动产品性能

采用 3D 打印带来的除了速度和知识产权安全方面的预期益处之外,3D Systems 的透明 SLA 材料让 Pedrollo 能够通过外部外壳观察到内部流体流动情况,从而推动提升了泵的内部性能。采用 3D Systems 的精选透明材料(如 VisiJet SL Clear 和 Accura ClearVue)生产的 3D 部件,其视觉质量可以达到聚碳酸酯、丙烯酸、透明级聚苯乙烯或玻璃材料部件。透明材料的实验室测试显示,3D Systems 的 Accura ClearVue 是市场上清晰度、透明度最高的材料。

在利用原型了解泵的功能方面,选择透明材料使得 Pedrollo 用观察结果取代了猜测,针对流体流动中断或未达到最佳效果的泵设计方案,对几何形状进行精确定位并加以修改。“具备能够快速而经济地构建透明原型的能力,对于我们的产品开发过程意义非凡,因为它让我们能够看到流体流动模式,并且向我们展示了我们的设计相比于预期的实际样子,”Pedrollo 表示,“通过观察到实际状态并了解原因,我们能够做出更为明智的决策,从而优化设计并转化成优质的最终产品。”

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基于其对优质部件和易用性的需求,Pedrollo 选择了 3D Systems 的 SLA

夹具和固定装置及最终部件

由于 Pedrollo 已经完全将 3D 打印集成到其设计和原型制造流程中,该公司将继续扩大对 3D 打印的使用。3D 打印现在用于生产各种部件,从技术组件和美学细节特征到备用件、夹具和固定装置,乃至用于小工具的容器。

“我们每天都使用我们的 3D Systems 3D 打印机,”Pedrollo 说道,“它们功能多样,我们会继续寻求最大化其价值的新方式。”