透過Formlabs設備為世界知名的電動牙刷品牌做研發

1892年,澳洲的企業家William E. Hay創立了South Australia Brush Company,這間公司成為了澳洲非常之名的企業。1983年,Wiiliam的孫子Donald Hay看到了亞洲於全球製造領域的崛起,決定在香港成立一間Hayco公司!

Hayco著重於家族的牙刷製造企業,在中國深圳開了第一間射出成型工廠,接著公司持續快速成長,發展為在中國與多明尼加擁有6000團隊與多個工廠的大公司!

自成立以來,Hayco已經和許多知名的品牌做合作生產塑膠清潔傢俱,秉持牙刷生產的傳統,Hayco一直為業界領先的口腔清潔品牌(像是Philips和Church&Dwight)設計與生產高品質的電動牙刷,已經有18年的歷史了,現在每年向全球市場運輸超過2000萬支電動牙刷。

這篇文章我們將跟您說明Hayco工程團隊如何利用Formlabs 3D列印設備來開發新產品,並製作精準且擁有生物相容性的樣品,進行外觀打樣與功能測試,確認後再投入大量生產。

 

採用3D列印做生產的先驅者

Hayco擁有悠久的製造歷史以及設計的創新研發,Hayco在很早期1990年代時便已開始使用3D列印技術—不管是FDM熱融沉積SLS雷射燒結的設備。接著在2000年後更多元的去應用3D列印來做產品的打樣,其中包含了超音波牙刷的研發。

「在那時候,用來做快速打樣的3D列印設備跟現今的非常不一樣,都是比較大台的工業型設備,需要很多的訓練、且費用也非常高昂、要花許多錢保養。」

 


尋找不同零件最適合的材料

在設計新的牙刷時,每個零件都會有不同的要求,這也會影響到3D列印的技術與材料選擇。舉例來說,外殼會需要光滑、堅固材料,底盤則需要有韌性且高度精確、適合電子設備的材料。而最重要的是,牙刷的刷頭需要用生物相容性的材料來製作,以便進行消費者使用測試。

在評估產品的作動與震動特性時,材料的選擇,就變得非常重要—硬度、密度需要跟最終產品越接近越好。

「我們使用多元Formlabs材料來做打樣與測試,成功模擬了最終成品的應用。」

根據經驗,South Australia Brush Company了解到了,最適合公司的3D列印技術,就是光固化技術,然而,要找到最適合的光固化3D列印設備並不簡單。「您當然是可以在市場上找到第三方的便宜樹脂,不過因為安全性與品質的考量,我們從未使用過第三方樹脂。」

在經過許多研究後,South Australia Brush Company選擇了Formlabs的光固化設備,因為Formlabs擁有非常多元的材料選擇,也有生物相容性材料。

 


 

Formlabs讓所有工程師都有使用3D列印的能力

Form2實現了所有我在購買Formlabs前所得知的所有好評!也證實了他們真的是非常可靠的設備—Formlabs提供了超多元的材料選擇供我們進行測試。而且,跟我們其他的3D列印設備不同的是,它的使用非常簡單直觀!Formlabs讓3D列印機不再受限於經過技術訓練的工程師,而是「所有人」都可以使用來完成計劃的3D列印設備!因此,當Form3推出時,我們便購買了兩台,來符合我們不停增加的打樣需求!目前我們已經有六台Formlabs設備囉!

與其他的列印技術相比,Formlabs 3D列印機可以節省大約35%的成本,特別是Form3所研發的LFS低應力光固化技術。

我們發現到,Form3 3D列印機的物件支撐大幅減少了,其他的設備相較起來要用更多的支撐材,在有些狀況下甚至比Formlabs多了60%的支撐材—過多的支撐才會讓產品的迭代打樣需要更高的成本!

 


在不用射出成型開模的狀況下做產品的打樣研發

以幾年前我們開發電動牙刷上的按鈕為例,如果沒有快速射出成型工具來製作塑膠零件,我們永遠不可能100%確定塑膠零件的應用狀況。

「我們現在應用Form3 3D列印機高韌性2000樹脂來做我們部分的產品打樣。列印的物件效果很跟射出成型的POM很類似!」也因此,我們不僅能夠製作出不同的設計來比較它們的功能性,更能在數小時內就將設計做尺寸與結構優化。

 

 2021-02-02
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