Produksjonsapplikasjoner for 3D-printede jigger og fiksturer

06/07-2022 – Oversatt fra engelsk til norsk

Jigs og inventar er de ubesungne heltene på fabrikkgulvet. De muliggjør konsistensen og repeterbarheten som trengs for å oppnå masseproduksjon, og veileder mennesker og roboter gjennom presise produksjons- og monteringsoperasjoner. Denne artikkelen diskuterer hvordan Essentiums HMS-teknologi bidro til å åpne døren til et økende antall produksjonslinjeapplikasjoner for 3D-trykte jigger og armaturer.

Tradisjonelt er de fleste jigger og armaturer maskinert av metall. Disse verktøyene er tunge, dyre, krever lange ledetider for å gjenta et endelig design, og er ofte laget av tredjepartsleverandører. Når formen først er støpt, er disse verktøyene vanskelige og kostbare å modifisere.

Funksjonalitet kommer først; brukerergonomi er vanligvis ikke en prioritet. Videre kan et tapt eller skadet verktøy eller endringer i produktdesign til neste års modell resultere i betydelige forsinkelser og utgifter til ombygging.

Eksempler på produksjonslinjeapplikasjoner for 3D-trykte jigger og fiksturer:
I dag tilbyr additiv produksjon (AM) en rekke fordeler for å overvinne utfordringene med tradisjonelle verktøyskapingsprosesser. Fremskritt som Essentiums High Speed ​​Extrusion (HSE) teknologi og utviklingen av en rekke kjemisk- og temperaturbestandige polymerer som er i stand til å erstatte metall, har åpnet døren for et økende antall produksjonslinjeapplikasjoner for 3D-printede jigger og armaturer. Her er noen eksempler:

3D-printede produksjonsverktøy
Jigger og fiksturer brukt på produksjonslinjen som hjelper til med komponentmontering eller fungerer som guider for nøyaktig plassering eller sammenføyning av deler.

  • Monteringsjigger hjelper med arbeidskrevende oppgaver ved å holde en del i en bestemt orientering for å gjøre det lettere for en tekniker å jobbe med delen, koble den til en underenhet eller legge til en feste, noe som forbedrer hastigheten og konsistensen.
  • Beskyttelsesjigger er gjenstander som støvler og deksler som brukes til å skjerme sensitive områder av trykte kretskort under kjemisk belegg eller badeprosesser.
  • Justeringsjigger og boreføringer sørger for presis verktøyposisjonering når du kobler deler eller fresehull innenfor foreskrevne toleranser uten at biten driver.
  • Myke skrustikkeinnsatser for å klemme deler med unike geometrier i en nøyaktig posisjon uten forskyvning. Essentium tilbyr filamenter designet for å forhindre skade og merking av myke deler som holdes i en skrustikke.
  • Limingjigger holder en del i nøyaktig posisjon mens den kobles til en annen del med flytende lim. Den høye utskiftingshastigheten på grunn av størknet lim som samler seg på jiggen under herding, gjør bindingsjigger til en utmerket kandidat for AM.
  • Robotgripere, også kalt ende-på-armverktøy eller endeeffektorer, er delene på enden av en robotarm som plukker opp, holder og posisjonerer deler for maskinering eller monteringsoppgaver. 3D-printede gripere er lettere, og krever derfor mindre robuste armer for å holde jiggen på plass, og mindre kraft for å betjene.
  • Delvugger er inventar eller reir som holder en del på plass mens en annen maskin jobber med den. Disse har ofte hakk og pinner i nøyaktige posisjoner for å sikre at delen er orientert og låst riktig inn i armaturet.
  • Merke- og maskeringsmaler sikrer at et avtrykk eller etikett plasseres på nøyaktig samme sted på hvert produkt. AM er utmerket for å produsere maler med lav innvirkning, ikke-skader tilpasset en spesifikk form, som de som skriver ut nøyaktige markeringer på et målebeger eller plasserer en merkelogoplate på hver enhet.

3D-printede kvalitetskontroll- og inspeksjonsverktøy
Jigger og fiksturer brukt på produksjonslinjen som hjelper til med komponentmontering eller fungerer som guider for nøyaktig plassering eller sammenføyning av deler.

  • Go/No-go-målere optimerer produktkvaliteten, reduserer kostnadene og øker produksjonen ved å hjelpe QC-inspektører med å validere deler og underenheter for bruk i sluttproduktet. AM skriver ut slitte målere raskt, enkelt og rimelig.
  • Demonteringsjigger er nødvendig for å undersøke et produkt som har feilet inspeksjon eller krever intern tilgang for oppussing eller reparasjon. De holder en del på plass og kobler ut flere snappasninger eller fjærbelastede koblinger som må frigjøres samtidig for å få tilgang til interiøret uten å skade det ytre dekselet.

3D-trykt ESD-sikre verktøy
Ved produksjon av elektronikk må ethvert verktøy som kommer i kontakt med en elektronisk komponent være jordet og ha tilstrekkelig overflatemotstand til å forhindre oppbygging av statisk elektrisitet og resulterende hendelser med elektrostatisk utladning (ESD) som kan steke sensitiv elektronikk. I stedet for å frese dem fra blokker av dyr ESD-sikker plast som Delrin®, kan produsenter 3D-printe sine egne ESD-sikre skrutrekkere, tang, pinsett, delebrett osv. internt ved å bruke Essentiums Z Collection av ESD-sikre filamenter til lav pris. koste.

3D-trykt Proof of Concept Verktøy og deler
Ikke alle jigger og armaturer kan 3D-printes; mange vil kreve styrken til metall for å møte påkjenningene ved langsiktig masseproduksjon. Imidlertid kan 3D-trykte jigger og armaturer tjene som proxyer for de endelige verktøyene for å teste passform, ergonomi og ytelse mens samlebåndet bygges eller omverktøyes. Surrogatdeler kan skrives ut i form av en siste del for å validere produksjonslinjen for ikke å kaste bort faktiske deler under pre-produksjonstesting.

3D-trykt emballasje og holdeinventar
3D-print tilpassede innsatser i de nøyaktige formene som trengs for å pakke og transportere oddeformede produkter uten å pådra seg skade. Utmerket for prototyper og engangsprodukter.

Oppnå nye effektiviteter med 3D-trykte jigger og armaturer ved å bruke Essentium HSE
Kostnaden og tiden ved å produsere jigger og inventar på tradisjonelle måter gir ofte verktøy som ikke er optimalisert for jobben som skal utføres. De kan være klumpete, tunge eller føre til brukertretthet og skader.

3D-trykte jigger og armaturer kan redusere ledetider, spare penger og gi økt kontroll over funksjonalitet og ergonomi. Med egen produksjon og tilsyn forbedres tilpasning og kreativitet. Komplekse former er ikke et problem som med konvensjonelle former; AM er flott for applikasjoner som myke skrustikkeinnsatser med unike funksjoner som tenner som trengs i nøyaktige posisjoner for å sikre en tilpasset del. Disse kan gjentas raskt og til lave kostnader med små endringer i CAD-filen og skrives ut på nytt til den nøyaktige formen er oppnådd.

Tapte, utslitte eller ødelagte verktøy kan 3D-printes i hvilken som helst mengde på forespørsel for bare kostnaden av filament. Skulle en ingeniør eller samlebåndsarbeider ha en idé om å forbedre et verktøys nåværende form eller funksjon, tilbyr AM en kostnadseffektiv plattform for å eksperimentere og designe nye løsninger for brukernes helse, sikkerhet og forbedret produktivitet – og mest sannsynlig mye lettere enn vekten til det originale verktøyet.

Mens AM ikke erstatter jigger og armaturer som krever de høyeste nivåene av styrke og holdbarhet, hvis et produkt forventes å endres ofte, hvis et verktøy forventes å ha kortere holdbarhet, eller hvis volumet ikke kan rettferdiggjøre kostnadene ved å produsere konvensjonelle verktøy , 3D-utskrift tilbyr et levedyktig alternativ til å produsere nødvendige jigger og inventar til en brøkdel av tiden og kostnadene for tradisjonelle metoder. Essentium HSE 3D-utskriftsplattformen og vår portefølje av materialer av teknisk kvalitet leverer hastigheten, styrken og skalaen for å støtte den interne jig- og armatureproduksjonen som kreves av produsenter for å minimere nedetid på produksjonsgulvet.

For mer informasjon om hvordan Essentium kan forbedre ytelsen og ergonomien til jigger og armaturer som brukes på fabrikkgulvet, kan du laste ned A Guide to 3D Printing Jigs and Fixtures. (engelsk)