Formlabs輔助制造：波音、空客飛機都在使用的應急燈帶

來源：Formlabs


作為漢莎集團的子公司，Lufthansa Technik AG 不僅負責漢莎航空的維護和維修，還負責向空客、波音等主流設備制造商 (OEM) 銷售航空產品和飛機零部件。Lufthansa Technik 參與研發(fā)和生產的其中一條產品線是客機內部的逃生路線標記。這種逃生標記是借助3D 打印制造輔助設備，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記

作為的航空 MRO（維護、維修和大修）供應商之一，Lufthansa Technik 廣泛使用增材制造。自2018年以來，公司內的一個跨部門機構一直負責開發(fā)用于制造航空航天產品的各種 3D 打印工藝，以及用于3D打印生產的工具和設備。這些飛機零部件的客戶主要是空客、波音等大型設備制造商。

其中一個使用 3D 打印的產品是用于飛機內部的Guide U逃生路線標記。這些創(chuàng)新的地板標記因為使用了自發(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內部生產。

△Guide U燈帶安裝在飛機上作為逃生路線標記。

3D 打印的噴嘴作為生產使用的耗材
為了制作這些逃生路線標記，Lufthansa Technik 的團隊利用 3D 打印生產的制造輔助設備。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（最右側的組建仍帶有支撐結構）。

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。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，滿足工具必要的質量和精度要求。該解決方案使 Lufthansa Technik 能夠每天更換噴嘴以優(yōu)化生產過程，保證成品質量。

“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打印制作輔助設備：兼具精度和靈活性

生產客艙內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 的大面積構建平臺允許在一次打印中生產 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中打印 25 個噴嘴。

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

△在 Form 3L 上生產 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造，對層厚度、打印方向甚至部分組件幾何形狀進行任何調整，從而確保工藝可靠性和打印質量，”myprintoo 的 Jonathan Wulf 解釋說.

打印完成后，僅需要標準的光固化后處理不走，噴嘴即可直接用于Guide U燈帶的生產過程。

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?shù)姆�(wěn)定性和表面質量外，還有助于 Lufthansa Technik 不斷優(yōu)化其生產流程。

作為負責的項目工程師，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和交付，偶爾仍會進行設計更改以優(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整和迭代。例如，過程中的某些事情沒有按應有的方式進行；在晚上就對噴嘴模型進行了調整，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打印對生產進行流程優(yōu)化
Zarth 和他的團隊通過內部 3D 打印噴頭這一小型組件，在生產過程中節(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機構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)實際應用的情況對生產工具進行實時的調整，保證了高效生產。

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模型。大尺寸打印仍然保持一貫的高品質。Form 3L 能實現(xiàn)立體光刻 3D 打印所特有的光滑表面和精細的表面細節(jié)。

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