使用 SLS 3D列印為機器和車輛生產客製控制系統

解決方案供應商IBL Hydronic的主要任務便是提供高度個性化的服務。憑藉其針對電子、液壓和軟體領域的機器和車輛的整體和客製控制解決方案，他們在競爭中脫穎而出。 

配備Fuse 1 SLS 3D列印機，他們能夠在很短的時間內製作功能性原型，並在企業內部生產複雜的液壓終端使用組件。

本篇文章將由IBL Hydronic的3D列印技術產品設計師 Tom Heindl分享SLS 3D列印如何促進控制解決方案的創新，以及如何優化和加速工作流程。

為機器和車輛開發自動化控制系統

IBL Hydronic開發和製造的控制系統適用於各種工業機器，例如工程車輛、農業和林業機械。在這個利基市場，該公司提供控制組件的硬體和相應的客製軟體。 

「我們開發創新的液壓和電子解決方案。我們的產品類型範圍從簡單的控制模組到包含高級用戶介面的即用型設備控制，」Heindl 解釋說。 

為了能夠快速響應個別客戶的要求，IBL 主要在企業內部生產組件，其中3D列印起到了關鍵作用。 

「在我們的行業中，使用3D列印來製造產品通常是有意義的，因為這些產品主要是小系列，並且由必須不斷調整的組件構成。」IBL Hydronic 3D列印技術產品設計師Tom Heindl

在過去的一些工作證明 IBL 已達到了傳統生產工藝的結構和設計極限後，他們漸漸開始考慮3D列印解決方案。最初，這些工作是由外包3D列印服務提供商實現的，但需求如此之大，以至於公司在 2019 年投資了他們的第一台企業內部3D列印機。 

「對於 3D列印，光學特徵（例如層線）保持不可見對我們來說一直非常重要，而且我們還最大限度地提高了設計自由度。在其他3D列印技術出現最初的質量問題後，我們決定使用Fuse 1 SLS 3D列印機，」Heindl 說。 

Heindl 認為，無需支撐結構是SLS 3D列印技術和在Fuse 1上使用尼龍粉末進行列印的主要優勢。該過程為有價值的新專案拓展了更多可能性，否則這些專案將無法以這種形式實現。此外，對於 Heindl 和他的團隊來說，易於操作的列印機是關鍵，因為這讓盡可能多的同事可以選擇使用列印機，從而優化 IBL 的流程。 

「擁有 SLS 3D列印機意味著我們不再需要使用CNC 銑削、車削或機加工等製造方法。這當然為我們節省了大量時間、金錢和空間，」Heindl 說。

「由於 SLS 3D列印的易用性和簡單的工作流程，您可以完全專注於產品和設計。這極大地簡化了我們的流程。」IBL Hydronic 3D列印技術產品設計師Tom Heindl

自 2019 年以來，IBL一直在穩步擴大其3D列印業務，以滿足不斷增長的需求。

中小型系列的3D列印定制終端使用零件

企業內部 Fuse 1一個顯著優勢是其製作的靈活性，這使 Heindl 和他的團隊能夠將他們的客戶視野提升到一個全新的水平。 

客戶很少使用現成的組件，例如農業機械生產商或市政車輛製造商，他們為其設備配備了IBL的控制裝置。相反，IBL 專注於每個客戶的個人挑戰和願望，並使用他們的 SLS 3D列印機開發特定的解決方案。這是市場利基市場中的一個獨特賣點，使它們與使用減法或塑膠射出工藝的競爭對手的產品區分開來。塑膠射出成型還具有高成本和複雜性，考慮到小批量的小批量，這對公司來說是低成本效益的。

「這個行業的製造商通常以相當小的系列生產他們的車輛和設備，這意味著我們以100到250個零件的批量生產很多東西。對我們來說，投資大量僅用於偶爾工作和小批量的內部生產機器是完全不可能的，」Heindl 解釋說。

▲採用SLA和SLS 3D列印技術構建的控制解決方案，針對客戶的農林機械進行客製。

由於能夠快速交貨、透過其製造能力獲得新客戶，以及高效使用3D列印機等優勢，企業內部Fuse 1 SLS列印機的投資回報是正向的。

3D列印農業機械控制模組

IBL Hydronic 最近為一家農業機械製造商開發了一種控制面板，該控制面板在創紀錄的時間內為機器量身打造。經過短短一個月的開發，控制模組就完成呈現給客戶。 

▲3D模型的特殊紋理使外殼具有皮革外觀，因此難以發現該組件是3D列印。

外殼組件使用 SLS 3D列印技術列印組裝，並搭配皮革扶手墊。為了製作一個不僅實用而且具有視覺吸引力的設計，在3D模型的設計過程中表面進行了紋理處理。接著再以浸染的方式對SLS 3D列印物件進行上色和打磨。最後呈現出一個由完全使用 SLS 3D 列印製造的終端用途組件組成的物件，表面還有類似皮革的表面紋理，可增強外觀並完善整個設計。 

▲控制面板外殼的組件是用Fuse 1與尼龍12列印而成，接著進行打磨和染色。

白色和橘色按鈕等較小的物件是在 SLA 3D列印機上生產的，這是少數可以列印半透明和透明組件的 3D列印技術之一。例如，在這個控制模組中，可以將功能整合到軟體中，以便在系統出錯時從按鍵發出閃爍的警告信號。 

在IBL，這兩種3D列印技術都被充分利用，以便在設計和功能方面充分利用積層製造的設計自由度。

有利於IBL工作流程的積層製造其他優勢是控制新模組產品開發過程的速度和靈活性。 

企業內部3D列印，可以顯著縮短在討論和規劃回合期間與外部製造服務提供商合作導致的較長交貨時間，並且公司可以更快地將結果交付給客戶。

「透過3D列印，我原則上可以在兩到三週內為我們的客戶提供第一批原型，其質量幾乎可以與批量生產的質量相媲美。」IBL Hydronic 3D列印技術產品設計師Tom Heindl

此外，與使用傳統製造方法相比，可以更輕鬆、更快速地更改設計。 

「您還可以使用3D列印在完全相反的方向上快速工作。與CNC加工等其他製造方法相比，我無需加工或機器調整即可更改和列印CAD文件的速度是無與倫比的，」Heindl 說。

透過SLS 3D列印提高競爭力

對於 Heindl 和他的團隊來說，他們發現的優勢和可能性現在意味著擴大材料、容量以及建設性設計選項。這種 3D 打印控制面板等項目為新方法奠定了基礎，並為他們未來的項目拓展了視野。 

「如果我們沒有投資企業內部3D列印機並學習這個過程，我們就不會增加某些客戶。」IBL Hydronic 3D列印技術產品設計師Tom Heindl