XSPECTER如何結合SLA和SLS製造戶外相機三腳架

憑藉創新的理念和強大的動力,許多企業家已經設法填補了市場空白。在找不到任何類似產品後,Matthias Mähler 萌生了為夜視和手持熱成像設備製造特殊相機三腳架第一個原型的想法。 

其中主要挑戰之一是實現複雜的產品設計,如果他選擇塑膠射出成型,這將需要超過 100,000 歐元的模具最初投資。如果沒有任何關於產品如何在市場上運作的先備知識,這對一家小型新創公司來說是一個很大的風險。然而,透過在開發和後來製造三腳架時使用3D列印,可以避免這種大量投資。現在,他的公司XSPECTER在內部製造了其首個完全開發的相機三腳架 T-Crow XRII,並透過獨家合作夥伴成功銷售。 

在一次採訪中,Mähler 告訴我們如何使用不同3D列印技術的組合來製造成品,以及他選擇這種工藝的原因。

開發360°可控相機三腳架

夜視儀和手持式熱成像設備是獵人、划船者和安全行業的標準設備。問題是這些設備不能穿過玻璃和窗玻璃運作。在夜間駕駛汽車時,駕駛必須用手將設備從打開的窗戶伸出或一次又一次地下車。 

休閒獵人和企業家 Matthias Mähler 開始尋找合適的解決方案,將他的設備安裝在車外。 

在意識到市場上沒有合適的底座或三腳架後,他決定自己動手。他從構建用於夜視和熱成像設備的穩定可控三腳架原型開始,該三腳架可以使用吸力或磁吸腳架安裝在汽車的車頂或窗玻璃上。 

▲裝有不同攝影機的T-Crow XRII分別在車窗(左)和車頂(右)上。

整合360°旋轉和55°的額外傾斜範圍,XSPECTER的T-Crow三腳架能夠從車內輕鬆舒適地跟踪動物和障礙物。

▲車內平板螢幕上的熱圖像。

 

從原型到批量生產

「3D列印被集成到我的生產線中,因為我使用這些技術來生產原型。它運作得非常好,以至於我們最終使用各種3D列印技術設計了整個產品,而且我們至今仍在使用3D列印來生產它,」Mähler 說。 

首先,Mähler與3D列印服務提供商合作,在FDM列印機上迭代了幾個三腳架原型。完成粗略的產品設計後,他聯繫了Formlabs的合作夥伴AMPro 3D,就第一批生產適合使用哪些3D列印技術和材料提供建議。

「我們將整個過程調整為SLS技術,因為高精細度和無需支撐結構提供了更多選擇。我們從原型幾乎無縫地進入了批量生產。」Matthias Mähler

▲一個可立即出貨的T-Crow三腳架,外殼由尼龍12粉末製成。

他選擇了Formlabs SLS 3D列印機Fuse 1以及專為大型物件設計的SLA 3D列印機Form 3L,透過3D列印終端使用物件啟動了T-Crows的批量生產。

我相信Formlabs 3D列印機確實是目前市場上性價比最高的列印機」Matthias Mähler

 

3D 打印帶來的設計靈活性

對於T-Crows的製造,XSPECTER依靠SLA和SLS 3D列印的組合來生產相機三腳架的幾乎所有組件,除了電子設備。 

該案例是在Fuse 1上製作的。得益於Formlabs材料尼龍12粉末,外殼保持輕盈且耐環境影響。它也非常適合在組裝過程中隨後熔化螺紋套管。 

對於輪軸和齒輪,XSPECTER使用Form 3L和類PP樹脂。該材料靈活、耐衝擊和低摩擦的特性使其可以安裝干涉配合,這是兩軸控制系統所需的。

▲Form 3L上由類PP樹脂製成的T-Crow齒輪。

各個零件都在企業內部完成列印和後處理後,使用螺紋嵌件組裝,並在三天內完全準備好出貨。 

▲T-Crow 組裝前的所有3D列印組件。

「使用我們目前擁有的列印機,我們可以在一年內生產1,500台完整的T-Crows並準備好出貨,」Mähler 說。

 

3D列印帶來的設計靈活性

企業內部3D列印生產的基本優勢和關鍵決策因素是擁有的大量靈活性。

與傳統方法(如塑膠射出成型)相比,使用3D列印擁有更多的設計自由度。我們稱之為有生命的產品。如果我們發現設計錯誤或獲得客戶反饋,我們可以在一夜之間實施新的迭代。你不能用任何其他方法做到這一點。」Matthias Mähler

例如,在客製不同相機的適配器時,會進行此類設計更改,以便三腳架可以通用。不同的設計特徵直接整合到3D列印的外殼中。當新相機上市時,Mähler 可以迅速對他的T-Crow三腳架進行相應的更改並將其出售。 

得益於3D列印的靈活性,XSPECTER 還能夠更快地對單個零件的供應商變化做出反應,從而節省大量時間和金錢。 

「曾經我們遇過開關鍵的原先供應商停止供應,使我們被迫改用另一個。對我們來說,這意味著開關鍵的開口必須擴大約兩毫米,但我幾乎在一夜之間就調整了,」Mähler解釋道。 

塑膠射出成型模具的報價約為 120,000 歐元,因此若要對原始模具進行這種修改將需要花費更多的時間和金錢。

在我看來,3D列印是引領潮流的,特別是如果一家公司想要納入客戶反饋。雖然我們已經開始批量生產,但我們仍在根據反饋不斷開發我們的三腳架。」Matthias Mähler

隨著XSPECTER透過3D列印實現相同數量且零件成本低於注塑成型,同時在其戰略中還嚴重依賴 SLS 3D 打印的靈活性,因此在可預見的未來,Mähler 無法想像任何其他製造技術可用於他的產品。 

與此同時,Mähler已經在著手他的下一個項目,名為 Sea-Crow:相機三腳架的海上變量,它還包括探照燈,進而用作水上夜間導航輔助設備。

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