3D打印的投资回报率?3D SYSTEMS,ProJet MJP 2500助力太阳能照明系统案例有答案

国际金属加工网 2017年04月07日

3D Systems ProJet MJP 2500能促成更好设计、帮助产品更快进入市场、和降低成本,并具有将客户所需快速转化为实物的能力

使用3D Systems ProJet®MJP 2500 Plus打印机制作的Firefly照明系统控制器原型

挑战:

将新设计概念快速转化为功能性实物原型,持续制作更具创新性且具有更佳质量的原型

解决方案:

3D Systems的ProJet MJP 2500 Plus 3D打印机可使用多种材料快速打印原型,后处理极其简便

结果:

• 原型制作从10天减少为只需一天

• 每个原型节省多达9000美元

• 快速反应,将客户反馈转化为实物原型

• 一天内打印出具有功能性,吸引眼球的产品模型,用于展会和重大活动

• 3D打印和后处理简便且有效率

坐落于夏洛特 市(北卡罗来纳州) 的Hyde Park Partner公司(简称HPP),是技术产品和解决方案的提供者,早在70年前就为美国东南部服务,如今它也为全球各地的个人和企业提供产品和工程方面的专业经验。

American Engineering Group(AEG)是HPP公司的子公司,其宗旨是:为面临长期能源问题的非洲农村社区提供可负担的且持久的解决方案。

数百万民众的生活质量岌岌可危,摆在HPP公司产品研发团队面前的迫切需求就是不断优化Firefly,这是公司研发的一款无需耗电,以太阳能驱动的LED照明系统。可以帮助公司满足这紧急需求的盟友就是3D Systems的ProJet® MJP 2500 Plus 3D打印机。

坦桑尼亚的村民们围绕着发出光亮的Firefly系统

超越功能性的设计

早在2010年,HPP公司由制造供应商转型为产品研发型公司,于2014年成立了AEG公司,专为全世界各地提供这样的能源产品。最初,公司将制作原型的任务转包给外部供应商。但是HPP公司不久就发现将新概念转化为原型,这中间的过程耗费时间太长。

HPP公司的首席执行官克利夫顿·范恩四世表示,“在我们拿到最初原型的时候,我们往往已经有了其他的设计想法,又需要再一次的迭代设计和新的原型。”

另外Firefly系统也需要进行革新。这个产品包含5个LED灯,1块太阳能电池板和控制箱。在功能性方面,这款产品是行业领导者,只需要6个小时的阳光照射进行充电就能提供持续12个小时的光亮。但是随着产品进入更广泛的消费者市场,有吸引力的包装就成为核心问题。

“一旦我们解决了功能性问题,我们认识到外观、触感和尺寸因素变得比我们过去所认为的更加重要。”范恩指出。

Firefly太阳能照明系统控制器,安装在坦桑尼亚墙壁上

第二次尝试一拍即合

HPP公司认为3D打印可以解决产品研发上的时间延误问题。但是HPP公司第一次购买的其他品牌FDM熔融堆积3D打印机,未能达到公司的期望值。

“这台打印机的打印质量和速度都不足以支持我们的发展和产品研发,所制作的原型质量也不足以让我们提供给客户评审。”

HPP公司的工程部副总裁思考特·德拉芬也指出,使用其他品牌打印机,Firefly系统还不得不使用腐蚀性化学品也来进行困难且复杂的后处理。

HPP公司不得不重新面对难题。但这一次一个令人愉快的惊喜等待着他们,由3D Systems当地经销商Duncan Parnell推荐的ProJet MJP 2500 Plus。

完美体现CAD设计的原型

ProJet MJP 2500 Plus能通过塑料和弹性材料如实体现CAD设计,并进行现实的功能性测试。多喷头打印技术制作的高分辨率原型可提供极佳的细节,即使是微小的图案,同时也具有锐利的边缘和棱角。另外价格对于HPP公司来说也非常合适。

“ProJet MJP 2500 Plus所展现的技术进步让人震惊和惊喜。部件质量优于通过机械加工制作的部件,而通过机械制作的部件价格远超3D打印部件五倍之多。在此之前,我完全没想到还有一台设备可以以这样经济的价格来制作部件原型。”

对于德拉芬来说,ProJet MJP 2500 Plus的一大卖点就是可以打印多种类型的材料。

“我们不但制作围护结构,还制作灯和其他部件,所以能打印纯色或透明的材料异常重要。如果我们想要制作一个设备的外壳原型或创建一个垫圈,我们甚至还能打印类橡胶的材料。”

Duncan Parnell为HPP公司安装了ProJet MJP 2500 Plus,然后为HPP的设计工程师提供培训,让他们了解如何更好地运用3D Systems的打印机进行具体应用。

德拉芬说到,“我们能在数小时内打印部件,Duncan Parnell与我们已经超越客户关系,成为了合作伙伴,并提供持续的支持。”

ProJet MJP 2500 Plus内置的3D Sprint软件能随时随便捷地进行打印管理

简便的管理和后处理

通过ProJet MJP 2500内置的3D Sprint™ 的软件,德拉芬的工作变得更加容易。这个软件可以让任何人准备3D打印数据,为打印时间、材料状态和其他功能提供调度和最新的数据。用户可以储存、访问并与经过允许的人分享数据,无论在任何地方:安全的公共云端、桌面或私有云端。

德拉芬说到,“他让我们可以在白天的时候创建新的部件设计,一个晚上就能打印出来,而且设备无需安排人员值守。”

HPP公司之前采购的其他品牌3D打印机需要麻烦的后处理,这已经成为过去。3D Systems的MJP EasyClean系统能在30分钟内自动融化MJP件的蜡支撑,无需手工去除,高压喷水、腐蚀性化学品浇淋或其他特殊措施。

“3D Systems的EasyClean系统操作起来比我们先前采购的其他3D打印机简便的多,融化蜡支撑和进行蒸汽的过程让我们能在更少的时间内得到洁净的部件原型。”

投资回收率

相较于通过传统的喷射成型制作的原型,HPP公司已经看到了由ProJet MJP 2500 Plus制作的部件在产品研发时间和成本上的改善。

范恩表示,“使用了3D Systems的ProJet MJP 2500打印机之后,Firefly照明系统和其他产品通过设计迭代进入市场的时间缩短了至少50%,制作原型的成本也从平均每件500美元降低到了约每件8美元。速度的加快和成本的降低让我们可以制作更多的原型,也能更快地制作出更好的产品。”

ProJet MJP 2500在办公室即可随时打印精密零件

德拉芬如是说到,“随着制作原型的速度加快,节省了主要的工程时间和成本。我们从原本的10天来制作原型,到现在只需要一天,并很快能进行测试和样品展示。”

制作原型节省下来的9天时间确实是显著的成本降低。如果一个训练有素的工程师每天工作8小时,时薪125美元,那么9天就能帮助每个原型节省高达9000美元成本。

范恩还表示,原型制作的加快和成本的降低也丝毫美元降低质量。“我们的工程师能够利用ProJet 2500打印机制作高质量和高分辨率的部件,部件还具有足够的强度,注塑成型部件能承受的功能性测试,ProJet 2500打印的部件也完全能承受。”

客户互动价值无限

不提这些可计算的实际时间和成本指标,3D打印机还能带来许多无价的东西:与客户之间更接近更具互动性。

“客户的反馈是至关重要的,ProJet MJP 2500使我们能讲客户所想快速转化为可见的产品创新。”

德拉芬认为,从反馈到新设计概念到具有功能性的实物模型,这一过程可快速循环,对于展会和其他项目也带来众多好处。

“ProJet MJP 2500的打印质量非常出众,能在一天之内完成所需部件,这样就能快速在重要的活动中展示产品。销售团队也从中受益良多,他们不必像之前那样等待好几天,等待通过注塑成型将设计转化为昂贵的塑料或铝制原型。”

公司发展的推动器

对了克利夫顿·范恩来说,ProJet MJP 2500 Plus不仅仅是个工具,还是能促进公司增长和创新的推动器。

“3D Systems 的ProJet MJP 2500 Plus帮助我们节省了大量工程成本,并通过工业和零售解决方案推进了我们产品进入市场的步伐。我们由此获得了提升创造力、创新产品开发和持续增长的力量。”

 

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