優(yōu)雅的時光，金屬3D打印在荷蘭手表制造中發(fā)揮作用

讓制造不再成為大型制造商獨有的權(quán)利，3D打印催生了個性設(shè)計師的創(chuàng)業(yè)之路。在這方面，Holthinrichs Watches的創(chuàng)始人Michiel 荷蘭的手表品牌Holthinrichs正在與雷尼紹增材制造解決方案中心合作，增強他們對金屬增材制造潛力的了解，并加強他們的高端限量腕表的整體制造工藝。

Holthinrichs所推出的第一款含3D打印概念的“Ornament 1”手表結(jié)合了傳統(tǒng)的制表元素和金屬3D打印新技術(shù)，傳統(tǒng)制表部分包括瑞士手工制造的精密零件以及手工上鏈，甚至是這款手表所具有的20世紀50年代經(jīng)典手表靈感的設(shè)計也是來自于傳統(tǒng)美感的啟發(fā)。通過金屬3D打印，Holthinrichs生產(chǎn)出表殼、表冠和扣環(huán)。

Holthinrichs手表品牌是由Michiel Holthinrichs于2013年創(chuàng)立的。當時在德爾夫特理工大學(xué)攻讀建筑大師的時候，Michiel開始收集和修復(fù)復(fù)古手表。建筑師的知識體系教會他關(guān)于重視細節(jié)和裝飾功能的重要性，這在裝飾藝術(shù)中是普遍存在的，他在手表設(shè)計中體現(xiàn)了這些元素。 Michiel將優(yōu)雅的時光視為微型、精確的結(jié)構(gòu)相互配合所傳達的流暢感，他將自己的藝術(shù)和工程天賦轉(zhuǎn)移到創(chuàng)作Holthinrichs手表設(shè)計中。

Ornament 1的誕生起源于Michiel通過鉛筆素描制作的第一次設(shè)計迭代，然后通過電腦建模將素描作品通過三維技術(shù)模型的方式呈現(xiàn)出來，在建模的過程中還考慮到零件通過CNC機械或手動車床來進行后續(xù)加工的設(shè)計需求。

證明了可行性后，Michiel認識到他們還不具備投資設(shè)備和開發(fā)技術(shù)來自己生產(chǎn)手表的能力，所以他們需要找到一個制造合作伙伴。不過，荷蘭并不存在成熟的制表業(yè)，一切都要“摸著石頭過河”。Michiel在媒體上看過關(guān)于3D打印的報告，并發(fā)現(xiàn)雷尼紹的金屬3D打印系統(tǒng)。于是他們開始了在雷尼紹AM250系統(tǒng)上的嘗試。

Ornament 1的表殼、表冠和扣環(huán)是通過3D打印不銹鋼316L材料制成的。表殼的直徑為38毫米，只有10毫米厚，Holthinrichs品牌體現(xiàn)在側(cè)面上，并在其邊緣上以“不銹鋼”，“3D打印”和“瑞士運動”這些詞點綴。這些精美的腳本細節(jié)只能通過金屬3D打印的方式才能實現(xiàn)，這也突顯了雷尼紹的高性能增材制造系統(tǒng)產(chǎn)生高精度和精細細節(jié)的能力。

這批手表在雷尼紹AM250系統(tǒng)上花了大約三十個小時進行打印。后處理，包括零件的加工，都是外包的。手工清理和拋光，組裝和調(diào)整又花費了約三十小時。

隨后，Ornament 1進入到市場，并以其精湛的設(shè)計和3D打印概念吸引了消費者的喜愛。由于3D打印技術(shù)的新穎性，它引起了廣泛的宣傳。優(yōu)雅的20世紀50年代裝飾藝術(shù)設(shè)計和美麗的宣傳方式結(jié)合限量版的營銷策略，Ornament 1的售價超過了3,000歐元。

現(xiàn)在Michiel已經(jīng)證明了“Ornament 1”是可以生產(chǎn)并商業(yè)化的，他想調(diào)查這種生產(chǎn)工藝的可重復(fù)性，并簡化勞動密集的后處理過程。此外，目前他的制造成本相對較高，因為金屬3D打印、機加工和其他自動化后處理都通過外包的形式實現(xiàn)的。

Michiel的計劃是開發(fā)一個核心系列的經(jīng)典風(fēng)格手表，定位于高端，具有強大的個性元素，但可以完全像首飾一樣被定制。雷尼紹評估Michiel的計劃之后，得出結(jié)論，增材制造解決方案中心（AMSC）將是Michiel實現(xiàn)他的想法的最佳方式。雷尼紹的增材制造解決方案中心是由雷尼紹的工程師來進行日常運營和技術(shù)支持的服務(wù)中心，客戶可以“租用”雷尼紹的設(shè)備與服務(wù)。 AMSC的服務(wù)可以涵蓋從增材制造到設(shè)計，再到后處理和檢查的全部生產(chǎn)過程。

雷尼紹的目的是讓客戶在不到六個月的時間內(nèi)建立自己的知識體系，以便在他們做出購買金屬3D打印設(shè)備之前就可以對這種技術(shù)和流程獲得充分的了解。

拿3D打印材料來說，Ornament 1采用的是不銹鋼材料，Michiel希望嘗試其他的材料。雷尼紹推薦了鈦合金材料，因為鈦合金可以實現(xiàn)高度拋光的光潔度，并有助于減少加工時間。此外，鈦比不銹鋼更輕，這將為Michiel的手表提供重要的市場差異化賣點。

Renishaw AM應(yīng)用工程師Charlie Birkett解釋說：“如果Michiel想要調(diào)整一個設(shè)計，譬如說改變雕刻或簽名，他可以在他的電腦上做到這一點，這種改變對生產(chǎn)線來說沒有任何額外的成本發(fā)生�！�

雷尼紹 AMSC中心將Michiel的新設(shè)計輸入到QuantAM構(gòu)建準備軟件中。 QuantAM專門用于雷尼紹金屬增材制造系統(tǒng)。使用該軟件，雷尼紹團隊可以向Michiel展示如何檢查和配置構(gòu)建板上的部件并調(diào)整構(gòu)建方向。該團隊的專有技術(shù)確保了最小數(shù)量的支撐結(jié)構(gòu)，以避免浪費材料并節(jié)省構(gòu)建時間。

通過了QuantAM軟件的構(gòu)建準備工作，文件被發(fā)送到Renishaw AM 400金屬增材制造系統(tǒng)中。該系統(tǒng)由于其材料切換的靈活性和再現(xiàn)尖角以及設(shè)計中的細節(jié)能力而著稱。

Michiel認為整個手表業(yè)正在發(fā)生變化，以前是傳統(tǒng)的大型制表公司所壟斷，但市場的需求正在朝著更個性化的方向發(fā)展。他將鈦制手表部件描述為“非常美觀 – 粗糙的工業(yè)美學(xué)”，并期待后期處理的效果，他說：“一切剛剛開始，所以我非常好奇。 ”

來源：3D科學(xué)谷
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