案例故事丨蓝锐:用DLP 3D打印快速处理结构复杂的自动化设备部件

坐落在古都金陵的南京蓝锐自动化科技有限公司(以下简称“蓝锐”),是一家从事农业现代化生产机械化设备研发制造的公司。虽然公司成立时间不久,但其科技化的步伐却成为了农业行业的佼佼者,从智能机器人的研发,到工业自动控制系统装置制造,都能看见蓝锐的身影,而在高科技术日新月异的今天,蓝锐率先针对农业移栽领域开发了一款移栽机器人,并用3D打印打开了解决处理复杂结构的难题,助力农业自动化的生产。

【蓝锐门头】

01

传统制作方式带来的缺陷

作为为数不多的在国内研发农业自动化机器的企业,在使用3D打印快速设计、制作、处理结构复杂的农业自动化设备之前,在制作一个复杂部件时,开发团队需要经历以下流程:根据实际需求构思零件模型、使用传统CNC技术制作大量不同的样件模型、模型修整与调试、 CNC加工获得最终的测试原型。而面对一些结构非常复杂的零部件,还不一定能实现制作,这让蓝锐很苦恼,也一度让研发停滞不前。

【打印零件实拍】

由于每一个结构复杂的部件都以CNC加工制作方法生产,这就需要进行大量的沟通和协调,在生产过程中,开发团队就要依靠具有丰富专业知识的技术人员来跟进整个环节。冗长的时间,高昂的成本,复杂的过程,这些都耗费技术人员大量的时间与精力,更提高了原型打样中设计迭代的费用,甚至还要为最后难以实现的结果买单。

02

DLP 3D打印使处理结构复杂的部件效果惊人

“其实,在使用DLP技术的3D打印设备之前,我们还寻求过诸如FDM等技术的3D打印方案,但是因为生产耗时久,且成型效果欠佳,价格高昂,遂放弃了使用。”蓝锐的工程师如是说。

为了提升研发效率,通过了解3D打印行业的相关知识以及多方比较,最终因为性能、价格以及服务,蓝锐决定采购一台Rayshape的DLP 3D打印设备——Shape 1。而将3D打印技术引入农业自动化设备零部件的原型制作中,这样的转变呈现出了惊人的效率提升。

【蓝锐采购的Shape 1(右一)及 ShapeCure(左一)实拍】

使用3D打印技术制作测试复杂结构的原型,只需要先设计出符合需求的模型数据,然后,将模型导入切片软件,最后用3D打印机直接将模型打印出来。利用3D打印技术,蓝锐团队可以快速高效制作出一个完整的、高精度的原型零部件,也可以根据实际的装配出入,调整设计的零部件,以此达到轻松进行验证测试。

【蓝锐农业机器人可长期在高湿高热的大棚内作业

(由于客户专利保密遂截取了国外类似设备视频)】

正因为农业机器人的设计结构复杂,蓝锐因为使用了3D打印机,这得他们拥有了绝对的自主研发与生产能力,避免了竞品逆向抄袭,使之成为市场上独一无二的产品。

03

使用DLP 3D打印机的优势

开发产品速度提高一周

3D打印大大提高了原型制作和设计迭代的效率,减少了生产时间和成本。蓝锐的工程师表示,使用Rayshape DLP 3D打印机时,开发产品速度可以提高一周。因为3D打印技术帮助他们省去了繁琐冗长的CNC加工流程,全程变为数字化生产,这大大减少了费用,同时缩短了设计流程和时间。

【效益对比】

打印多个零件与打印单个耗时相同

因为Rayshape采用的DLP 3D打印技术,其原理为数字面曝光,也就是说,在打印的时候,DLP技术一次投影固化一个面层,这与FDM的3D打印技术相比,成型速度更快,尺寸精度和分辨率高,对于打印复杂细节的零件来说更具优势。此外,打印一个零件与打印多个零件耗时一样,这充分满足了研发生产时所需要的小批量生产。

【蓝锐用Shape 1小批量生产的零部件】

单个零件降低80%以上的生产成本

复杂模具的开发制作相当昂贵,为了制作一两件样品而开发样品模将大大增加生产成本。使用3D打印样品不仅可以免去模具开发制作的费用,还可以缩短制作时间,将以往1周的打样制作时长缩短至1天。整体分析来看,使用DLP 3D打印技术帮助蓝锐单个零件降低了80%以上的生产成本。

提升设计迭代灵活性

3D打印可以打印出任何几何形状,大大提高了设计的灵活性。3D打印可以帮助研发者实现各种打样模型和复杂零件的制作,更好地满足设计中的个性化需求。

【蓝锐用Rayshape 3D打印设计的农业自动化零部件】

提高制作自主性

在使用3D打印技术进行原型制作时,3D打印的方式不仅提升了开发团队在设计时的效率,在设计过程中即可同步进行验证,在开发正式模具前将所有问题排除,大幅提高了生产制作的成功率。

04

Shape 1系列的特性

由于Shape 1的使用,使蓝锐成功的实现了在办公桌上快速制作高性能零件,并成功应用在了功能原型上。不单单是蓝锐,整个Shape 1系列均提供了针对实物产品的设计部门、研发部门和工程部门的应用方案,在外观原型、功能原型、工装夹治具方面均有良好的表现,对于高度小于10cm的零件,可在一天内完成两次设计迭代

【Rayshape Shape 1设备】

不仅如此,Shape 1系列采用进口工业级DLP光机,使用寿命可达3万小时,在此期间,无需维护,亦无需跟换光源元器件。畸变极小,光均匀度高,光衰极低,真正做到高可靠度,免维护。

此外,Shape 1 系列匹配了Basic、Functional系列高性能专用光敏树脂,具有低翘曲,低收缩,耐热等特点,在经济性和材料性能方面均有较大的优势。

【部分Basic & Functional材料(点击可放大)】

纵观Shape 1的打印特性,设备拥有稳定的成型温度环境,打印表现稳定、可靠,为消费电子、低压电气以及汽车电子等行业带来全新机遇。

05

DLP 3D打印在智慧农业的市场机遇

目前,我国智慧农业已经初具规模并呈现良好的发展势头,但仍然处于新模式和新业态的发展时期,产业链正在逐步形成阶段,在关键技术和制度机制建设上还需不断推进和完善。未来,农业产业必将向着机械化、智慧化、自动化方向发展,而3D打印将作为智慧农业走进现实的重要环节。

“相信3D打印技术能突破限制,帮助农业自动化以更低的投入产出比,实现更好的发展。”蓝锐的工程师表示,未来,蓝锐希望与Rayshape展开更加深度的合作,共同研发更适配农业自动化的高性能材料,为推动3D技术惠及智慧农业贡献自己的力量。

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2024-07-18 15:55:21
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