利用增材制造

2024 年 11 月 05 日 | 阅读时间:5 分钟

 

在本期的 Additive Snack Podcast 中,主持人 Fabian Alefeld 与 SNL Creative 的联合创始人兼首席运营官 Shawn Zindroski 共同探讨了增材制造 (AM) 的迷人世界。

凭借近三十年的经验,Shawn 为3D 打印 技术的发展和 AM 业务的复杂性带来了丰富的知识。这次对话不仅回顾了肖恩的职业历程,还重点介绍了他参与的一些最激动人心的项目,包括具有开创性意义的威尔逊无气篮球。通过他们的讨论,听众将获得宝贵的见解,了解创造力和创新如何推动制造业的未来,以及在不断变化的 AM 领域取得成功需要具备哪些条件。

 

Shawn Zindroski 进入增材制造 和创办 SNL 的历程

Shawn Zindroski 的 AM 职业生涯始于 20 世纪 90 年代末,当时正值3D 打印 (当时被称为 "快速原型")的早期。他第一次接触 AM 是在3D 系统公司最早的服务局工作时。立体光刻和其他早期技术的实践经验为他对该行业的深入技术理解奠定了基础。

Shawn 热衷于技术和创意,他创立 SNL 的目标是为 AM 领域带来创新。他曾在汽车等行业工作过,在这些行业中,精度和美观同等重要,这有助于 SNL 方法的形成。SNL 的核心是将专业技术与创造性解决问题相结合,不断突破 AM 技术的极限。无论是生产定制的一次性零件,还是扩大规模进行批量生产,SNL 都能以创新的解决方案应对复杂的制造挑战。

 

扩大规模的主要挑战和经验教训增材制造

随着 SNL 接到更多知名客户的订单,AM 规模化生产所面临的挑战也日益明显。虽然 AM 可以提供无与伦比的设计灵活性和制造复杂零件的能力,但将其用于大规模生产却会遇到一系列新的障碍。Shawn 坦诚地分享了从小规模、一次性原型到大批量生产过程中保持质量和精度的困难。

主要挑战之一在于确保各批次产品的一致性。与传统制造工艺不同,AM 仍在不断发展中,传统制造工艺通常是针对大批量生产而建立和微调的。AM 机器的复杂性意味着,设置或环境因素的微小偏差都可能导致最终产品的差异。Shawn 指出,即使有周密的计划,也会出现打印失败或不一致的情况,尤其是在机器通宵运行或生产周期较长的情况下。

除了技术方面的挑战,管理客户的期望仍然至关重要。许多制造商将 AM 看作是实现快速、高成本效益生产的 "灵丹妙药",但 Shawn 强调了让客户了解工艺实际情况的重要性。无论是了解当前材料的局限性,还是解释后处理的复杂性,清晰的沟通都能帮助客户理解为什么必须采取某些步骤才能达到预期效果。肖恩应对这些挑战的方法以透明和合作为基础,确保每个利益相关者在项目目标和潜在限制方面保持一致。

威尔逊无气篮球

SNL 最激动人心、最受瞩目的合作之一是生产 Wilson 无气篮球,这是一款革命性的产品,展示了 AM 的真正潜力。该项目不仅是 SNL 的里程碑,也是整个 AM 行业的里程碑,因为它将3D 打印 技术带入了主流体育世界。

威尔逊无气篮球采用了复杂的格子状结构,取代了空气,保持了与传统篮球相同的弹跳力和性能。要实现这种复杂程度和功能,需要 SNL、Wilson、EOS 和其他合作伙伴之间的通力合作。Shawn 强调说,虽然这款球的独特设计因其美观性而备受关注,但真正的创新在于它必须达到的精度和性能标准。这不仅仅是3D 打印 一个篮球,而是要确保它能经受住严格的使用考验,同时满足威尔逊对质量和可玩性的高要求。

为了制作这个球,SNL 必须克服多项技术挑战,例如确保晶格结构的均匀性、完善蒸汽平滑工艺以及使用一致的染料来呈现标志性的威尔逊橙色。该项目需要不同团队和技术之间的无缝协调,每个合作伙伴都要贡献自己的专业知识。最终产品不仅是工程技术的壮举,也是一件艺术品,在功能设计和消费者吸引力之间架起了一座桥梁。

这也凸显了 SNL 在将 AM 从原型开发带入全面实际生产中的关键作用。

增材制造 的未来:自动化、机器人技术和可持续性

展望未来,Shawn 认为,随着自动化、机器人技术和可持续发展实践的融合,AM 将继续发展。随着 AM 技术的成熟,该行业正通过采用先进的机器人技术来简化生产和降低成本,从而突破传统制造的限制。自动化是令肖恩感到兴奋的一个关键趋势,尤其是在如何优化工作流程、提高一致性和增强大批量生产环境的可扩展性方面。

另一个创新领域是保形冷却和其他性能提升工具的开发,这些工具与传统方法相比具有显著优势。例如,带有内部冷却通道的定制工具可以显著提高汽车和航空航天等行业的效率。Shawn 相信,随着这些技术的发展,AM 将在创造功能强大、性能更佳的定制解决方案方面发挥越来越重要的作用。

可持续发展也正成为 AM 领域的一个重要焦点。Shawn 指出,各行各业都在探索3D 打印 如何减少浪费和降低碳足迹,特别是随着越来越多的公司寻求环保型替代品。由于可以只打印所需的材料,AM 从本质上减少了多余的材料,但仍有许多工作要做。  

Shawn 指出,生物基树脂和再生聚合物等新材料正在为更环保的生产工艺铺平道路。此外,SNL 已经在开展涉及纳米技术和材料可追溯性的项目,通过在每个组件中嵌入独特的数字指纹,不仅提高了可持续性,还增强了产品的安全性。 

随着 AM 行业的发展,Shawn 认为未来制造商可以创造出不仅更高效、更创新,而且更可持续、更道德的产品。

最终想法

随着 AM 功能的不断扩展,Shawn Zindroski 近三十年的行业经验彰显了这项技术的无限潜力。从早期使用立体光刻技术到领导 Wilson 无气篮球等开创性项目,Shawn 展示了创新、创造和协作在推动未来 AM 发展中的力量。

对于考虑如何将3D 打印 整合到其流程中的企业,Shawn 的建议很简单:以开放的心态和尝试的意愿对待这项技术。AM可以解决从缩短交货时间到创造高度定制化产品等一系列难题,但它需要精心策划和对其能力和局限性的深刻理解。通过与像SNL这样经验丰富的AM公司合作,企业可以探索这项技术如何增强产品组合并提高运营效率。

随着行业朝着更高的自动化、可持续性和先进材料科学的方向发展,AM 的未来比以往任何时候都更加光明。对于 Shawn 和 SNL 的团队来说,这段旅程才刚刚开始,他们将一如既往地致力于一个个突破性的项目,不断突破可能的极限。

 

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