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Stratasys F770：為重型夾具實現輕量化創新

2024-07-22

在當今競爭激烈的制造業領域，創新和效率是企業取得成功的關鍵因素。對于汽車和航空等行業來說，工裝夾具的設計和性能直接影響著生產流程的效率和產品質量。Prefix公司，作為美國密歇根州在汽車和航空行業原型設計、樣機和概念驗證開發方面的專業服務商，一直致力于為客戶提供前沿的解決方案。

Prefix公司憑借其豐富的專業知識，不僅幫助企業評估新興技術的可行性，還能敏銳地洞察客戶的需求，為實際生產做好充分準備。然而，在為客戶解決工裝夾具問題時，他們遇到了一系列嚴峻的挑戰。

客戶所使用的用于汽車貼花應用的工裝夾具，由于其原始設計和制造方式的局限，存在著諸多亟待解決的問題。首先，原始工具是由加工鋁和尼龍組成的多件組合件，這導致其重量相當可觀，根據車型的不同，可達7-9千克。如此沉重的夾具在操作過程中，給操作員帶來了極大的負擔，長時間使用容易導致疲勞，從而影響工作效率和操作精度。

其次，多部件組合的結構必然會帶來公差的累積。在制造過程中，每個零件都有其自身的制造公差，當這些零件組合在一起時，累積的公差會使得夾具的實際誤差較大。這對于需要高精度定位的汽車貼花工作來說，無疑是一個嚴重的問題，可能導致貼花位置不準確，影響產品的外觀質量。

再者，由于夾具的沉重和操作的復雜性，在實際使用過程中容易出現操作不當的情況，進而導致車輛的損壞。這不僅增加了生產成本，還可能延誤生產進度，給客戶帶來巨大的損失。

此外，原始夾具的制作和裝配過程也極為耗時。制造多個零件需要經過多道加工工序，然后再進行裝配和調試，整個過程漫長而繁瑣，嚴重影響了生產效率，無法滿足客戶對于快速生產和交付的需求。

為了解決這些棘手的問題，Prefix工程師充分發揮創新精神，考慮到3D打印所具有的設計自由度，對工裝夾具進行了重新設計。他們選擇了StratasysF770大型打印機來實現這一創新設計。

StratasysF770憑借其368升的大型建造體積，展現出了強大的制造能力。它能夠在一次打印中完成夾具主體部分的制作，這一優勢是傳統制造方法無法比擬的。傳統制造需要分別加工各個零件，然后進行組裝，而3D打印的一體化制造大大簡化了生產流程，減少了裝配環節可能帶來的誤差。

不僅如此，新設計的3D打印工裝夾具還充分利用了現有的把手，避免了重新制造和裝配把手的繁瑣過程。這種巧妙的設計不僅節省了時間和成本，還提高了夾具的整體穩定性和可靠性。

使用StratasysF770重新設計的3D打印工具為客戶帶來了一系列顯著的優勢。

首先，在重量方面實現了超過70％的大幅度減輕。這一改進使得操作員在操作夾具時更加輕松自如，不僅減輕了勞動強度，還提高了工作效率和操作的準確性。操作員能夠更加靈活地移動夾具，精準地完成汽車貼花工作，減少了因疲勞導致的失誤。

其次，單件設計的方式消除了多部件組合帶來的公差累積問題。整個夾具作為一個整體被打印出來，保證了其精度和一致性，避免了由于零件之間的配合誤差而影響夾具的性能。這對于確保貼花位置的準確性至關重要，提高了產品的質量和一致性。

此外，新夾具的設計和制造方式顯著降低了車輛損壞的幾率。由于夾具更輕便、操作更便捷，減少了因操作不當對車輛造成的碰撞和損傷。這不僅降低了生產成本，還提升了客戶的滿意度和信任度。

同時，通過有效的設計和準確的工具定位，新夾具能夠實現準確的貼花位置。這對于汽車外觀的美觀和品牌形象的維護具有重要意義，為客戶在市場競爭中贏得了優勢。

令人驚喜的是，在超過100臺設備上使用后，新夾具的裝配成功率達到了100%。這一卓越的表現充分證明了其設計的合理性和可靠性，也展示了3D打印技術在工裝夾具制造領域的巨大潛力。