Formlabs輔助制造：波音、空客飛機都在使用的應(yīng)急燈帶

來源：Formlabs


作為漢莎集團的子公司,，Lufthansa Technik AG 不僅負(fù)責(zé)漢莎航空的維護和維修,，還負(fù)責(zé)向空客、波音等主流設(shè)備制造商 (OEM) 銷售航空產(chǎn)品和飛機零部件,。Lufthansa Technik 參與研發(fā)和生產(chǎn)的其中一條產(chǎn)品線是客機內(nèi)部的逃生路線標(biāo)記,。這種逃生標(biāo)記是借助3D 打印制造輔助設(shè)備，以創(chuàng)新的方式制作的,。

在采訪 Lufthansa Technik AG 的項目工程師 Ulrich Zarth 時,，談到了該公司如何在生產(chǎn)中使用這些 3D 打印工具作為消耗品，以及 3D 打印如何優(yōu)化流程,，使整個流程更加順暢,。

Guide U：空客、波音廣泛采用的逃生路線標(biāo)記

作為的航空 MRO（維護,、維修和大修）供應(yīng)商之一,，Lufthansa Technik 廣泛使用增材制造,。自2018年以來，公司內(nèi)的一個跨部門機構(gòu)一直負(fù)責(zé)開發(fā)用于制造航空航天產(chǎn)品的各種 3D 打印工藝,，以及用于3D打印生產(chǎn)的工具和設(shè)備,。這些飛機零部件的客戶主要是空客、波音等大型設(shè)備制造商,。

其中一個使用 3D 打印的產(chǎn)品是用于飛機內(nèi)部的Guide U逃生路線標(biāo)記,。這些創(chuàng)新的地板標(biāo)記因為使用了自發(fā)光的彩色顏料，是可以自行發(fā)光的,。這些顏料通過吸收普通的客艙燈光,，以保證在緊急情況下，能夠在黑暗中繼續(xù)發(fā)光,。飛機地板上一排排座位上的自發(fā)光條顯示了緊急情況下通往緊急出口的通道,。

該專利系統(tǒng)已于 2021 年 11 月在德國漢堡的Lufthansa Technik內(nèi)部生產(chǎn)。

△Guide U燈帶安裝在飛機上作為逃生路線標(biāo)記,。

3D 打印的噴嘴作為生產(chǎn)使用的耗材
為了制作這些逃生路線標(biāo)記,，Lufthansa Technik 的團隊利用 3D 打印生產(chǎn)的制造輔助設(shè)備。在測試了不同的方法后,，選擇了Formlabs的光固化 (SLA) 3D 打印,，將噴嘴用作制造過程的工具組件。

△噴嘴,，由Clear Resin制成,，帶有一體式螺紋（最右側(cè)的組建仍帶有支撐結(jié)構(gòu)）。

這種噴嘴是消耗品,，一般情況下使用機械加工或注塑成型等傳統(tǒng)工藝生產(chǎn),。3D 打印噴嘴是一種具有成本效益的替代制造輔助工具，噴嘴使用Fromlabs的Clear Resin通過 光固化 3D 打印進行生產(chǎn),，滿足工具必要的質(zhì)量和精度要求。該解決方案使 Lufthansa Technik 能夠每天更換噴嘴以優(yōu)化生產(chǎn)過程,，保證成品質(zhì)量,。

“如果想要快速精確的獲得幾何形狀的零件，特別是使用塑料材料,，我會一直使用 3D 打印,。”

—— Ulrich Zarth
Lufthansa Technik AG 項目工程師

3D打印制作輔助設(shè)備：兼具精度和靈活性

生產(chǎn)客艙內(nèi)指示燈帶所用的噴嘴工具是與 Formlabs 合作伙伴 myprintoo 合作在 Form 3L 上打印的,。Form 3L 的大面積構(gòu)建平臺允許在一次打印中生產(chǎn) 72 個噴嘴,。相比之下，在 Formlabs 光固化 3D 打印機的較小版本上,， Form 3+ 能夠在一次工作任務(wù)中打印 25 個噴嘴,。

Form 3L 在不犧牲打印精度的情況下,，為生產(chǎn)節(jié)省了大量的時間。

△在 Form 3L 上生產(chǎn) 72 個噴嘴,，打印時間為 19.5 小時,。

“我們在迭代過程中跟蹤工具的構(gòu)造，對層厚度,、打印方向甚至部分組件幾何形狀進行任何調(diào)整,，從而確保工藝可靠性和打印質(zhì)量，”myprintoo 的 Jonathan Wulf 解釋說.

打印完成后,，僅需要標(biāo)準(zhǔn)的光固化后處理不走,，噴嘴即可直接用于Guide U燈帶的生產(chǎn)過程。

在對幾種 Formlabs 材料進行測試之后,，Lufthansa Technik 最終選擇了Clear Resin,，它除了提供適當(dāng)?shù)姆�(wěn)定性和表面質(zhì)量外，還有助于 Lufthansa Technik 不斷優(yōu)化其生產(chǎn)流程,。

作為負(fù)責(zé)的項目工程師,，Zarth 與 Formlabs 的合作伙伴 myprintoo 密切合作，共進行了五個版本的噴嘴迭代,。由于 myprintoo 的 3D 打印部件提供快速可靠的服務(wù)和交付,，偶爾仍會進行設(shè)計更改以優(yōu)化流程。

“我們幾乎馬上就注意到了這次合作最大的好處是快速調(diào)整和迭代,。例如,，過程中的某些事情沒有按應(yīng)有的方式進行；在晚上就對噴嘴模型進行了調(diào)整,，第二天我們就可以使用新噴嘴進行打印了,。”

—— Ulrich Zarth
Lufthansa Technik AG 項目工程師

△Lufthansa Technik 通過Form 3L,，使用Clear Resin批量制作的噴嘴,。

使用3D打印對生產(chǎn)進行流程優(yōu)化
Zarth 和他的團隊通過內(nèi)部 3D 打印噴頭這一小型組件，在生產(chǎn)過程中節(jié)省了大量時間和資金成本,。與制造此類工具的傳統(tǒng)方法相比,，他們還能夠避免第三方生產(chǎn)機構(gòu)定制的過高的起訂量，并在工藝優(yōu)化中保持顯著的靈活性,。  

“理論上,，我們也可以通過注塑制作這一零件。但我們永遠不會在噴嘴的形狀和調(diào)整方面如此靈活,。這就是我看到 3D 打印的巨大優(yōu)勢,，”

—— Ulrich Zarth
Lufthansa Technik AG 項目工程師

相較于許多公司所使用的注塑成型、CNC加工或其他傳統(tǒng)工藝為生產(chǎn)制作金屬或塑料的工具，3D打印提供了更具競爭力的解決方案,。

采用3D打印,，廠商可以盡量避免外包所帶來的交貨時間長、成本高和高起訂量的壓力,。同時,，廠商還能根據(jù)實際應(yīng)用的情況對生產(chǎn)工具進行實時的調(diào)整，保證了高效生產(chǎn),。

From 3L超大成型體積,，實現(xiàn)您的偉大創(chuàng)意

大成型體積，精度不妥協(xié)
憑借 33.5 × 20 × 30cm 的超大成型體積,，打印出全尺寸的大型原型或精細(xì)模型,。大尺寸打印仍然保持一貫的高品質(zhì)。Form 3L 能實現(xiàn)立體光刻 3D 打印所特有的光滑表面和精細(xì)的表面細(xì)節(jié),。

不間斷打印
無論是打包成型體積進行批量生產(chǎn)還是打印大型部件,，F(xiàn)orm 3L 均可保持最佳打印狀態(tài)，進行無間斷生產(chǎn),，所需監(jiān)督工作極少,。

完善的生態(tài)系統(tǒng)
搭載了PreForm前處理系統(tǒng)，以及 Wash L 和 Cure L 后處理系統(tǒng),。輕松實現(xiàn)一鍵生成支撐和一鍵打印,，以及輕松進行后處理。