Terry Hill 是一名美国退伍军人,他对增材制造的价值深信不疑。退役后,他从旧工作辞职,开始致力于证明其潜力。在 2017 年,他在自己的家庭办公室创办了 Rapid Application Group,LLC。自开业以来,公司呈指数级增长,在第二年增长了 300%,成为俄克拉荷马州发展最快的公司之一。
Rapid Application Group 是一家全生产能力的增材制造服务机构,为石油、天然气、赛车运动、医疗保健、航天和国防领域的客户提供关键的时效性支持。该服务机构位于俄克拉荷马州的布罗肯阿罗市,在增材制造领域有超过 25 年的集体经验,并且是选择性激光烧结技术 (SLS)、熔融沉积成型 (FDM)、单喷头多喷嘴打印 (MJP) 和直接金属打印 (DMP) 领域的主题专家,还能通过 3D Systems 按需制造服务追加获取全套的增材制造技术。在创立 Rapid Application Group 之前,Hill 作为工程师和飞行员在部队服役 13 年,Rapid Application Group 还是经认证的由伤残退伍军人开办的小型企业。
鉴于业务的惊人增长,Hill 开始寻找一种成本效益高的方式来增加他的生产能力。他认为购买 3D Systems 的 Figure 4® 技术是改变游戏规则的决定,有助于他的业务取得成功。除易于操作以及能够以低成本实现快速可靠输出外,Figure 4 Standalone 自身也获得收益,并仅在数月内就将 Rapid Application Group 生产高质量部件的能力提高了两倍。
Figure 4 Standalone 在安装后的数月内即可实现投资回报
Rapid Application Group 购买 Figure 4 Standalone 的动机是希望在保持零件质量的同时,以成本有效的方式增加容量。在选择使用哪台机器时,Hill 考虑了上市速度、可重复性、零件表面光洁度和系统成本。在 Rapid + TCT 贸易展上看到 Figure 4 后,Hill 表示他的决定“毫不费力”。据 Hill 说,这台机器首先给他留下深刻印象的是它的紧凑、强大和可移动。“我想要一台可以移动或添加到不同区域的设备,”他说。“这是一个轻松的购买决定。”
在开箱后的几个小时内,Rapid Application Group 就启动并运行了这台设备。Figure 4 可以在校准后达到六西格玛重复性的公差要求。
Figure 4 的可重复性对我来说意义重大,”Hill 说。“我可以在加载一个文件后离开座位,当我回来时,零件完全跟之前的打印一样,这是维持我们的质量标准和生产计划的关键。Figure 4 Standalone 生产小型精细部件的能力是我们之前的两倍,数月内就收回成本。“
快速简便的 3D 打印,高质量的生产零件
在应用和行业中,轻松快速地启动新产品打印的能力很重要,它直接影响服务机构环境的盈亏底线。从接收零件并报价,到修复文件、发送零件进行打印并确保质量,每个阶段的耗时和复杂性都会影响整体生产力。“在我们公司拥有的所有技术中,Figure 4 Standalone 是迄今为止使用起来相对简单和快速的技术,”Hill 表示。“结合 3D Sprint® 软件,它提供了高度可重复性,并在公司内部完全提升了产能。”
有了 Figure 4 Standalone,Rapid Application Group 公司能够以比以往更短的周期生产出高质量零件。产品打印完成后,零件的最终处理很简单,只需拆除支撑结构,清洗零件,并在 UV 固化设备中运行一次循环。Hill 说:“我在早上收到一份文件,午餐前就可以打印完成,我在 30 到 45 分钟内就能拿到最终的部件。”在其他系统上,一个类似的部件可能会花费近七个小时。
3D Sprint 工作流程使生产跨系统保持运转
3D Sprint 包括一系列的工具来促进 3D 打印从开始到完成的全过程。从文件处理、质量控制和文件准备到打印管理,Hill 表示,3D Sprint 工作流程的速度和简易性帮助 Rapid Application Group 缩短了向客户提供报价和将作业发送到机器所需的时间。“3D Sprint 的各种不同功能,加上无需使用 U 盘物理传输就能发送文件到打印机的能力,确实加快了我们的操作速度,”Hill 表示。
增材制造软件还通过识别文件中的潜在问题区域并提供解决方案,帮助 Rapid Application Group 快速跟踪必要的文件修复。Hill 表示:“这是一件保持我们的生产流程运转的绝佳工具”。
基于算法的智能支撑工具提供了生成支撑结构的选项,可在优化布局的同时最大限度地减少材料使用。它还可以覆盖智能支撑结构并手动分配结构:“3D Sprint 为您提供了这个自由空间。我可以用 3D Sprint 完成我需要做的几乎所有事,”Hill 表示。
由于 3D Sprint 工作流程的简易和快速,Rapid Application Group 使用该软件为其所有的 3D 打印机准备文件,它还有一个额外的好处,那就是它允许从一台 3D Systems 打印机快速切换到另一台打印机。“我们非常满意它的易用性,”Hill 表示。他还发现教授其他操作员非常容易,这有助于培训新用户。
Figure 4 TOUGH-GRY 15 材料的注塑曲面创建质量
根据 Hill 的说法,Figure 4 零件的曲面创建质量与注塑模具零件相当,以至于一些用户要求他在交货时说明生产过程。“有的客户告诉我,我们的零件看上去是通过注塑生产的,但实际却是打印的,”Hill 说。“在曲面创建质量、强度特性和零件交付速度方面,Figure 4 Standalone 帮助我们脱颖而出。就像是 3D Systems 将一台注塑机塞进了这个 2*2 英尺的空间里。”
例如,Rapid Application Group 与一家医疗设备公司合作,生产一种新版的部件,该组件曾经频繁损坏,并导致日常使用中出现维护问题。Rapid Application Group 使用 Figure 4 Standalone 和 Figure 4® TOUGH-GRY 15 材料 3D 打印了新的部件,并对其进行了一系列合格性测试。虽然规格要求部件能够承受 7 英尺高度的摔落,但 Hill 更进一步,在他的车间里将部件发射到干墙上:“这些零件嵌在干墙里,拿出来的时候完好无损,”他说。
使用 Figure 4 打印机,Rapid Application Group 成功与医疗设备公司签订了独家合同,为其提供这些改进的部件。对于设备公司,使用 3D 打印零件的机器所需的维护工作已经大大减少,使其能够延长产品的质保期。Hill 表示:“这对每个人来说都是一个巨大的成功。”
开设全生产能力的生产增材制造服务机构
Hill 第一次接触增材制造是在 2015 年,当时他是航空医学研究实验室的研究飞行员,并且为美国飞行头盔发明了 Hill Helmet 头盔架。实验室配备了一台小型 3D 打印机,Hill 表示,正是这台打印机让他下定决心。“从我第一次接触增材制造,我就笃定这是我需要参与的事,”Hill 说。
退伍后,Hill 被选为一家全球航天公司的业务发展总监,负责管理增材制造、机器人焊接和自动化的实施。他将增材制造确定为公司改变现状达成目标的跳板。但是由于时间和资金的原因,该项目并未实施。不过,Hill 对这项技术的信心并未动摇。他从公司辞职后,自己成立了 Rapid Application Group 公司。
如今,Rapid Application Group 公司能够使用门类齐全的增材技术进行大批量或小批量的零部件生产。这是一家由伤残退伍军人开办的经认证小型企业,还取得了额外的 HUBzone、ITAR 和 NaVOBA 认证,并且符合 AS 9100D/ISO 9001 标准,预计将于 2019 年 Q1 获得认证。公司快速且持续的成功发展,Hill 却表示,经营 Rapid Application Group 公司并不是为了和其他制造企业竞争,而是为了成为助力者。他说:“我们的使命是通过增材制造立即提供生产能力”。
3D 打印改变退伍军人的生活
Hill 不仅只是希望满足客户的需求,还想要满足其他退伍军人的需求。退伍之后,Hill 面临着从军人回归平民生活的挑战。透过他的企业,他看到了帮助退伍军人重塑自己的机会,并启动了“退伍军人参与增材制造”的认证计划,为退伍军人培训谋生的技能。
“退伍军人参与增材制造”计划是为退伍军人提供的结构化课程,涵盖从打印机加载到质量管控的整个增材制造零件生产工作流的概念和实践主题。Hill 说,帮助他人的动力来自于他在军队时,感受到的自身内在联系,他希望在平民生活中维持这种动力。该教育计划旨在帮助退伍军人获得赚钱的工作技能,他们可以继续在 Rapid Application Group 使用这些技能,或者根据他们的目标将技能带到其他地方。Hill 还为当地高中生和问题青年设立了“增材制造基础证书”。“企业有责任照顾下一代,并通过增材制造为创新播下种子,”Hill 说。
Hill 还使用增材制造帮助曾经帮助过他的狗狗。他与其他机构合作,使用 Figure 4 3D 打印机和 Figure 4 TOUGH-GRY 15 材料,为他的服务犬的妹妹 Honor 设计并制作了一条假肢。Honor 被安置在退伍军人协会,这条狗狗因左后爪受伤而难以走动。Figure 4 材料的耐久性和表面光洁度正适合此类用途,而 Figure 4 系统的超快打印速度也使得 Honor 不必离开思念她的老兵们过久。
Hill 说:“我认为我们帮助他人的动力是 Rapid Application Group 发展如此迅速的原因之一。我从来没有想过事情会变得如何不同,但我会继续投入到变革需要的工作中去。”