亞台富士如何以 3D 列印協助泵浦研發測試

在工具機界無人不知的亞台富士精機股份有限公司，成立至今即將邁入第25年。主要生產銷售削液泵、鼓風機、真空泵，其中真空泵更在日本奪下市佔率第一的寶座。為了研發出節能、高效的產品，亞台富士引進formlabs 雷射燒結(SLS) 3D列印機 Fuse 1 幫物研發測試。Fuse 1簡易操作方式、快速生產、高品質列印等優勢，讓亞台富士在內部進行原型製作時，能快速進行迭代加速產品上市。

閱讀本篇文章，由亞台富士設計部經理鄒東興先生及工程師林佳旺先生帶您了解Fuse 1與尼龍粉末如何協助泵浦、鼓風機的研發與設計。

尋找最有效的解決方案

亞台富士在接觸SLS 3D列印機Fuse 1 之前，皆是委託外包廠商進行樣品製作，但由於低性價比的高時間成本及花費，使亞台富士積極尋找可替代的解決方案。設計部鄒經理過去曾使用過formlabs光固化3D列印機Form 3L，雖然formlabs多元樹脂材料強度能夠滿足強度需求，但光固化技術生長支撐材的特性需要投入後處理的人力與時間，因此並非他心中最理想的方案。

「一直到我們看到燒結這部分，我們發覺目前我們在用的formlabs是所有廠牌中最適宜的。原因是操作簡單、時效性很高，我們掌握了技術可以隨時做參數的調動。」鄒經理表示，使用Fuse 1進行原型製作比其他方式來的快速有效，對於時間與技術的掌握度也較能匹配公司的開發日程。

高機械性能的有力材料

搭配3D列印機Fuse 1的材料是高機械性能的尼龍粉末，該材料不僅有高強度、高韌性的特性，更能耐溫達到攝氏172度。設計部林工程師說道：「尼龍材質比較耐磨，韌性也比較好。使用泵浦或是鼓風機，因為本身有內壓，如果強度不夠，會造成氣或水往外滲。」在經過燒結後的尼龍粉末，可一體成型的列印出具密封性的高品質物件，只需要將物件表面的未燒結粉末清理乾淨，即可投入測試。

目前亞台富士主要透過Fuse 1進行泵浦扇葉以及渦卷箱的列印測試，其中由於渦卷箱會影響渦流產生的特性，因此製作時需盡量避免太多干涉，導致水流不順暢產生誤差。「針對此次的渦輪，它的軸向是曲面加旋轉。使用Fuse 1的優點在於它的流暢性，我們在調整的狀況下，沒有那麼多枝枝節節的事情要處理，所以非常好用，」鄒東興表示，不僅流程快速簡單，能夠同時間排列印製所需的不同變化，可加速得到想盡快取得的參數。

▲目前正在測試階段的「RP鼓風機」，該外殼及內部渦輪扇葉皆使用Fuse 1印製而成。

多元應用無設限

SLS 3D列印機Fuse 1不僅協助研發測試亞台富士的主要產品，在工廠有臨時外殼需求或其他開發想法時，Fuse 1也能助其一臂之力。生產技術工程師許裕豐先生曾設計開發一款馬達吊掛治具，在不確定可行性的情況下，難以直接投入成本開模製作。在使用Fuse 1列印出原型後，許裕豐將其拿去裝配使用，也驗證了他的設計想法與目的。

▲生產技術工程師許裕豐先生透過Fuse 1製作馬達吊掛治具原型，再將橡膠黏至O型溝上增加摩擦力進行測試。

「他的精度跟我畫的圖公差沒有差太多，包括預留O型溝的尺寸，印出來都是搭配得蠻好的。」許工程師原先擔心Fuse 1製作的三爪治具原型強度無法承受馬達的重量，但經過測試證實該原型製作的耐受力與性能。林工程師表示，現階段亞台富士以設計打樣為主軸，後續若有比較特殊零件，沒辦法開模製作，就會以Fuse 1來做小量生產。