采用FDM技術制作夾具和固定裝置
真正的挑戰
在產品研發流程中，快速建模已經越來越廣泛地得到使用。在德國雷根斯堡寶馬汽車公司，FDM（熔融沉積建模）技術在車型原型設計過程中繼續扮演著重要角色。但是，除了原型制作以外，寶馬公司還把FDM應用到了其他領域，其中包括直接數字化生產。
工廠的夾具及固定裝置部門采用Stratasys公司3D制作系統制作汽車裝配和測試的手動工具。工程師崗特•施密德說：“寶馬公司已經決定使用FDM工藝來代替傳統的打磨，彎曲等金屬切削制作方法。施密德和他的同事，工程師烏爾里希•埃德欽科已經確認了FDM工藝在費用方面的優勢，包括工程記錄、倉儲和生產成本等在內的費用都有了大幅降低。
對于裝配線上的手持設備來說，工程師們發現，FDM對設計環節具有更大的益處。施密德和埃德欽科兩位工程師通過使用FDM技術，制作出了符合人體工程學的裝配輔助工具，比傳統方法制作的工具性能更好。
解決方案
為了提高生產效率，讓工人工作更加舒適，提高設備的易用性和工藝可重復性，工廠采用了FDM技術來提高手持安裝設備的人體工程學符合度。FDM為設計環節提供了很多便利，提高了處理性能，降低了重量，改善了平衡度。施密德說：“我們制作的工具設計方案，一般沒法和加工件或鑄模件匹配。”舉例來說，通過使用稀疏填充構建技術，寶馬公司減輕設備72%的重量。裝置內部用骨架代替實心，重量減少了1.3千克（2.9磅）。施密德說：“這點重量可能不算什么，但是如果工人使用這個工具數百次，那就完全不一樣了。”
直接數字化生產的另一個優點是在性能方面的提升。由于附加工藝可以很輕松地制作出搖擺的有機形狀，工具設計人員可以在最大限度提高性能的同時提高操控性能。埃德欽科說：“分層FDM制造工藝十分適合復雜結構的制作，而使用傳統的金屬切削加工方法，難度會很大，費用也會比較昂貴。”例如，一個連接保險杠支架的工具，該工具包括一根曲管，可以把磁鐵放置在需要的位置。
夾具及固定裝置部門制作了一個簡單的流程圖，以確定何時需要使用FDM系統。指標包括溫度、化學品接觸、精度和機械負荷。采用Stratasys公司的可以和聚酰胺（PA 6）相媲美的ABS材料，汽車的裝配件都符合指標的要求。對于符合標準的配件，設計師會制作成相應的裝備。
施密德和埃德欽科兩位工程師建議其他企業也嘗試使用快速原型制作技術。施密德說：“對于小批量生產部件來說，FDM是一種不可多得的制作工藝。”
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