钨极气体保护 (TIG) 电弧焊是一种电弧焊工艺,常用于较薄金属部位的高强度、优质焊接。Rapid Application Group 是一家设立于俄克拉荷马州 Broken Arrow、拥有全生产能力的增材制造服务公司。该公司与一家大型航天公司达成合约,帮助其优化和制造 TIG 焊接固定装置,具体目标是与传统加工方法相比缩短固定装置生产时间并降低成本。Rapid Application Group 专门为石油、天然气、赛车、医疗保健以及航天和国防领域的客户提供任务关键型和具有时效性的支持,其运用 3D Systems 的选择性激光烧结 (SLS) 技术和 DuraForm® GF 材料,帮助客户达到自己的目标。

通过使用增材制造工作流程,最终焊接固定装置的生产时间缩短了 84%,固定装置成本降低了 56%。

Rapid Application Group 打印的 SLS 焊接固定装置
3D 打印减轻了该焊接固定装置的重量,提高了可操作性。

3D 打印经优化的 TIG 焊接固定装置

在固定装置生产方面,增材制造与传统制造相比具有多项优势。除了速度和成本上的优势,3D 打印可以生产其他任何方法都无法实现的复杂形状。Rapid Application Group 运用这项优势对其客户的 TIG 焊接固定装置设计进行拓扑优化,并产生了一系列积极影响。

拓扑优化后的焊接固定装置减少了材料用量,且部件功能未受任何影响。材料用量减少降低了生产成本、缩短了打印时间,只用一种策略便实现了客户的两个主要目标。此外,3D 打印的固定装置重量更轻,更加易于操作,从而带来了其他功能改进。设计和制造重量更轻但强度更大或相同的部件的能力是 3D 打印的独特优势。

耐热 3D 打印尼龙

材料特性对于确定任何特定应用的制造流程的适用性起着决定性作用。在焊接固定装置案例中,关键标准包括耐受高温和在存在压力、运动或外力情况下保持稳定的能力。因此,Rapid Application Group 针对该应用选择了具有出色刚度和耐热性的玻璃填充工程 Nylon 12 — DuraForm GF。“很明显,DuraForm GF 就是最适合这项作业的材料,”Rapid Application Group 的创始人兼首席执行官 Terry Hill 表示。

Rapid Application Group 打印的 SLS 焊接固定装置
3D Systems 的 SLS 解决方案将项目周转期缩短至短短两天。

高效的 SLS 打印技术为真正的生产解决方案提供支持

为了进一步加快此项目,Rapid Application Group 采用 3D Systems 的 3D Sprint® 软件来优化其 sPro™ 60 SLS 打印机构建平台内的部件嵌套,将内部项目周转时间缩短至短短两天。由于采用传统加工方法的客户一直在经受交付时间不断延长、价格不断上涨的问题,这一显著的时间节省给客户留下了深刻印象。

3D Sprint 是 3D Systems 塑料打印机附带的一款强大的一体化增材制造软件,能够简化文件优化、准备和打印过程,并具有一套设计、文件修正、分析等高级功能。

据 Hill 介绍,3D Systems 的 SLS 打印机、3D Sprint 软件和 DuraForm 材料相结合提高了工作流程的质量和生产力。“3D Systems 的 SLS 技术是经过时间考验的、名副其实的生产用增材制造解决方案”,他说道。

详细了解将 3D 打印用于准确、实用的夹具或固定装置应用的信息。