一級(jí)汽車供應(yīng)商在 6 個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)金屬3D打印機(jī)的投資回報(bào)

導(dǎo)讀：面對(duì)日益擴(kuò)大的技能差距和全球競(jìng)爭(zhēng)，注塑行業(yè)面臨著維持或增加產(chǎn)量的壓力，這導(dǎo)致自動(dòng)化的采用率不斷提高。3D 打印正越來越多地被用作這一解決方案的一部分，本文提供了一個(gè)案例。

一級(jí)汽車供應(yīng)商Mahle GmbH（德國斯圖加特）使用金屬增材制造技術(shù)為其全球制造業(yè)務(wù)生產(chǎn)端臂工具 (EOAT)、固定裝置和刀架。此前，該公司為自己的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)制造輔助工具，要么中斷自己的機(jī)械車間進(jìn)行生產(chǎn)，要么求助于服務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行 3D 打印。

2012 年加入公司后不久，馬勒發(fā)動(dòng)機(jī)零部件美國公司（田納西州莫里斯敦）的設(shè)計(jì)技術(shù)員馬克·布魯克斯（Mark Brooks）就接手管理工廠的聚合物增材打印機(jī)，他之前是一名 CAD 設(shè)計(jì)師。2016 年，他的老板要求他研究并購買一臺(tái)金屬增材打印機(jī)，為工廠正在安裝的新生產(chǎn)線生產(chǎn)零部件。

△XactMetal 的 XM200C 3D 打印機(jī)的構(gòu)建體積為 5 英寸× 5 英寸 × 5 英寸，可與多種材料兼容，包括不銹鋼、超級(jí)合金和工具鋼。資料來源：Xact Metal

在接下來的幾年里，布魯克斯研究了五家不同公司的打印機(jī)。他還確定了新生產(chǎn)線上必須使用的一個(gè)部件，該部件被認(rèn)為無法通過傳統(tǒng)金屬加工工藝制造（或者至少無法以可承受的價(jià)格制造）。為了更好地評(píng)估每臺(tái)接受評(píng)估的打印機(jī)的性能，布魯克斯讓每家打印機(jī) OEM 在他們的機(jī)器上使用他的設(shè)計(jì)生產(chǎn)一些這樣的部件，然后將它們寄回給他。不同的公司用不同的材料寄回打印的部件。

布魯克斯回憶道：“有些供應(yīng)商用鋁材打印基準(zhǔn)部件，有些用 M300（馬氏體時(shí)效鋼合金），有些用工具鋼，甚至有一家用鈦材打印基準(zhǔn)部件——基本上，他們手頭有的只要覺得想打印就給我們發(fā)來。”

為了檢驗(yàn)這些部件的耐用性，他們將它們安裝在馬勒工廠已在運(yùn)營的六條生產(chǎn)線的 12 個(gè)位置，他說，其中大多數(shù)部件仍在原位，并且經(jīng)久耐用。

△汽車一級(jí)供應(yīng)商 Mahle 使用直接金屬激光燒結(jié)/凝固(DMLS) 打印機(jī)為其全球各地的工廠生產(chǎn)各種馬氏體時(shí)效鋼制造輔助材料。打印輔助材料不僅可以節(jié)省工具車間的時(shí)間，而且金屬增材打印還可以比傳統(tǒng)制造更快地、以更低的成本完成零件的加工。來源：Xact Metal

最終，經(jīng)過更多次訪問和評(píng)估，Brooks 的工廠從Xact Metal Inc.購買了一臺(tái)XM200C 激光粉末床熔合打印機(jī)，并于 2018 年底安裝完畢。從那時(shí)起，Brooks 不僅使用這臺(tái)打印機(jī)為自己的工廠生產(chǎn)機(jī)器人工具、涂層操作、夾具、傳感器支架和刀架，還為世界各地的其他工廠生產(chǎn)。該打印機(jī)專門用于生產(chǎn) M300 中的零件，從而節(jié)省了在金屬粉末之間切換的時(shí)間和成本。Brooks 說，他進(jìn)行了成本分析，發(fā)現(xiàn)公司在擁有這臺(tái)機(jī)器的前 6 個(gè)月內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了投資回報(bào)。

布魯克斯解釋道：“這是我們首次涉足金屬增材制造，我們發(fā)現(xiàn)它減輕了我們機(jī)械車間的壓力，因?yàn)槲覀儾辉傩枰�中斷其他工作來為我們加工制造輔助設(shè)備。從完成設(shè)計(jì)到拿到成品部件，我們平均只需一天半的時(shí)間，這使得生產(chǎn)速度更快，成本更低。此外，由于您可以如此快速地進(jìn)行迭代，如果第一次出現(xiàn)問題，您可以輕松修改并快速打印另一個(gè)。”