西門子能源公司使用 Form 3L 和成型平台V2L 列印大型射出模具嵌件和測試零件

▲這些測試軟管口部件由西門子能源奧蘭多創新園區的機械工程師 Brian Biller 設計，與氣流測試機台中的燃氣輪機葉片連接。

西門子能源公司的奧蘭多創新園區 (OIC) 為世界各地的產業合作夥伴開發和執行從概念到完成的專案。那裡的工程師可以使用所有可用的工業工具；他們的任務是結合機械加工、模具、自動化和 3D 列印等製造技術來解決全球問題。

積層製造技術員 Matthew Deutsch 負責積層製造 (AM) 複合材料部門，管理一系列熱熔沈積建模 (FDM) 和雷射光固化 (SLA) 列印機，其中包括兩台 Form 3L 台式 SLA 設備。Deutsch 依靠 Formlabs 材料庫的多元性來開發從快速原型到射出模具嵌件的所有內容，並與 Formlabs 合作幫助驗證大型 SLA 零件後處理工作流程中的新遊戲規則改變者，即成型平台 V2L。

利用成型平台 V2L的專利快速剝離技術，Deutsch 一直在不間斷地運行他的 Form 3L 列印機，並開始直接在成型平台上列印較大的零件，例如模具和製造輔助設備。

「等待是值得的。透過模具，我們可以列印並在 24 小時內開始泵出射出成型塑料零件。這是整個產業的起源。」－Matthew Deutsch，西門子能源奧蘭多創新園區積層製造技術員

處理緊急情況

▲Deutsch 表示，自從引進兩台 Form 3L 列印機並向其他部門介紹 SLA 3D 列印的多功能性以來，這些列印機幾乎一直在不間斷運行。

積層製造部門收到的請求類型五花八門，從用於展覽的發動機模型到在跨越半個地球維修燃氣輪機時至關重要的固定裝置和工具。「我們處理緊急情況。西門子能源公司將向我們提出開發修復發動機部件的流程的要求，有時是在停電期間（發動機在計劃內或計劃外的時間段內無法使用）。發動機每停止發電一分鐘，就會造成巨大的損失。一個 3D 列印專案評估了渦輪葉片的磨損情況，以避免未來停電。」Deutsch 說道。

擁有多台 3D 列印機和各種材料有助於快速完成這些項目。Deutsch 負責將 SLA 技術引入 OIC，起初，他的同事對樹脂材料持謹慎態度。當他們看到擁有如此多功能的材料庫的優勢時，他的同事開始探索將 SLA 零件納入其工作流程的新方法。現在，Deutsch 發現 Form 3L 上的零件需求比任何其他列印機都多。「我收到的對其他技術的請求越來越少，而對樹脂零件的請求卻越來越多，從用於射出模具鑲件的高強度 10K 樹脂到高韌性 2000 樹脂和透明樹脂。這些機器還沒有關閉，」Deutsch說。高韌性 2000 樹脂因其強度和剛度而成為該團隊的主要產品。他們一直將其用作鋁製類似物，用於需要強度和氣密性的氣流口等部件。 

Formlabs SLA 產品線的材料多樣性意味著幾乎任何問題都有解決方案。鑑於西門子能源網絡的全球規模，支持不同工作流程的工具是一個巨大的優勢。「每個請求都是不同的——同一周不會出現兩次。Form 3L 的轉動能力是無與倫比的，」Deutsch 說道。

批量生產和大型零件

搭配上材料庫的多功能性，Form 3L 的尺寸意味著它可以生產單個大型零件，批量生產許多小型零件，甚至可以同時列印組件的多個組件。「它的外形尺寸非常大，而且價格非常優惠。通常，一旦您開始利用 SLA 擴大規模，您的支出就會增加十倍，但這是出色的性能和規模，」Deutsch 說道。 

列印機全天候運行，對於大型列印件通常需要多天運行，Deutsch 通常會讓列印機在周末繼續工作，因為他知道列印機可以完成複雜的工作。「我們可以在周末進行小批量生產或大型零件。我們可以列印具有挑戰性的零件，並在周一交付就可以完成，」Deutsch 說道。然而，有些部分是遙不可及的。也就是說，直到成型平台V2L出現。

簡化大型射出模具嵌件的列印

在 OIC，Deutsch 的團隊和其他人更多地負責構建流程而不是產品。用於測試渦輪機葉片的 3D 列印註冊標記模板可以簡化診斷流程，為渦輪機維護和維修創建新的、更高效的工作流程。  

沒有成型平台 V2L 就不可能實現的一種工藝是小批量射出模具嵌件。傳統上，射出成型本質上是大批量的——為了證明機加工金屬模具的高成本是合理的，製作數量通常達到數萬個。透過 3D 列印，內部製造模具嵌件既便宜又高效，使得小批量生產在經濟上可行。

▲列印能夠承受工業成型機壓力的大型模具幾乎是不可能的。然而，借助成型平台 V2L的快速剝離技術，用戶現在可以直接在成型平台上列印它們並輕鬆取下它們。

模具需要被列印平整，以確保整個零件能夠均勻地承受工業射出成型機的巨大壓力。然而，這些模具越大，在 Form 3L 上列印它們就越困難，因為與成型平台的粘附會導致難以有效地移除零件。借助成型平台 V2L，現在可以直接在成型平台上列印模具 - 減少列印時間，縮短動手操作時間，並開闢全新的應用程序。

「我們能夠一次列印一公斤重的零件，並在沒有支撐的情況下將它們從板上彎曲，而我們以前無法做到這一點 - 唯一的其他選擇是加工模具」－Matthew Deutsch，西門子能源奧蘭多創新園區積層製造技術員

不調整層厚度，獲得更短的列印時間？

如果沒有成型平台 V2L 的快速剝離技術，部件必須與成型平台成一定角度進行列印，導致其 Z 軸高度增加及列印時間延長。借助成型平台 V2L，Deutsch 現在可以在沒有支撐的情況下打印平坦的零件，從而大大減少了打印時間和材料使用量。「成型平台 V2L 為我們節省了大量時間，」Deutsch 說道。

Form 3L 的成型體積可實現大型氣密部件的設計，而成型平台 V2L 無需支撐，使後處理更容易並改進功能。該團隊最近列印了一個測試噴嘴，用於與氣流測試設備中的燃氣輪機葉片連接。以前版本的像這個軟管口這樣的零件需要大量打磨以去除支撐痕跡並為零件做好墊圈的準備。噴嘴旨在將方形空氣歧管連接到葉片的複合半徑表面，使空氣能夠暢通無阻地流動。 

該測試的目的是確定翼型內的通道和特徵的問題。高韌性 2000 樹脂在質量、強度、價值和輕微的壓縮靈活性方面提供了出色的結果。成型平台 V2L 使我們能夠將這些零件貼底列印在平台上；這意味著我們可以在減少 30% 的時間內以更少的清理工作實現相同或更好的結果。平台的平坦表面還為我們提供了完美平坦的接觸表面，以實現空氣歧管的良好氣密性。」Deutsch 說道。

列印數據：軟管口測試

消除 SLA 3D 打印的限制

西門子能源公司的 OIC 知道如何突破其機器的極限 - 他們的整個指令是設計新流程並找到獨特問題的解決方案。當 Deutsch 將 Form 3L 列印機引入公司內部後，一套全新的解決方案成為可能。 

借助成型平台 V2L，隨著端到端射出成型、大規模製造輔助工具和定制最終用途產品的新工作流程的實現，這些解決方案進一步擴展。「借助 Formlabs，您可以擺脫您認為 SLA 3D 列印的限制，並完成您以前認為無法做到的事情，」Deutsch 說道。 

成型平台 V2L支持小系列零件的工業級射出成型，減少列印時間，並使移除支撐成為過去。親自利用快速剝離技術，並造訪我們的產品頁面以了解更多資訊。