眼鏡製造商如何使用 SLA 和 SLS 將交貨時間縮短 40%
自 1976 年以來,Plastinax一直為一些全球最大的品牌生產眼鏡。他們與全球客戶合作設計太陽眼鏡、光學鏡架和安全鏡架,然後進行大量生產,每月射出成型多達 80,000 至 100,000 個鏡架。交貨時間和回應能力至關重要 - 為了在全球市場上保持競爭力,Plastinax 必須加快設計和製造速度,以便他們的框架能夠從模里西斯的基地運送到各大洲的客戶手中。
ENL 集團旗下的 Plastinax 使用 Formlabs雷射光固化 (SLA) 和選擇性雷射燒結 (SLS) 3D 列印機小批量生產框架的功能原型,供客戶在使用模具之前進行評估和提供回饋。他們還使用Fuse 1 SLS 3D 列印機和尼龍 12 粉末擴展到用於小批量生產和眼鏡組件橋式生產的 3D 列印工具。
3D 列印工作流程還提高了他們的回應能力並擴大了他們可以生產的設計範圍。Plastinax 設計工程師 Steeven Devasagayaum 與我們討論了將 Form 2 和 Fuse 1 整合到他的工作流程中,以及 3D 列印如何改變公司的設計和製造方法。
模里西斯的大規模製造
Plastinax 於 1970 年代開始為美國、歐洲和世界各地的知名品牌生產眼鏡框。與當時的其他行業非常相似,設計過程較慢且需要更多的實踐,儘管即使在早期,該行業也透過複雜的設計或品牌關注創造力和差異化。
當 Devasagayaum 於 2006 年加入公司時,他幫助團隊從手工製作原型過渡到外包 3D 列印模型。這個新的工作流程有助於使早期迭代模型更接近最終的射出成型產品,並加快設計過程 - 他們可以從設計簡介或技術繪圖轉變為手工製作的原型,然後外包 3D 掃描和 3D 繪圖。
3D 列印模型的額外步驟有助於使原型與最終運行的零件更加相似,但如果客戶要求進一步更改,仍然會出現問題 - 一組額外的原型可能需要一周或更長時間才能到達。延長的時間表使 Plastinax 難以保持競爭力。
將 3D 列印引入內部
Plastinax 研發團隊開始尋找 SLA 3D 列印機,將其引入內部並縮短交貨時間。然而,市場上的機器價格昂貴,外包快速原型比投資當時市場上現有的機器更具成本效益。
2016 年,Plastinax 決定在內部引入 Form 2 3D 列印。一年後推出了第二台設備,以滿足對快速原型不斷增長的需求。「這些機器改變了遊戲規則。我可以在幾個小時內設計並獲得快速原型。我們可以展示我們的反應能力,我們可以在一周內為我們的國際客戶做出改變。它們具有最佳的性價比,最重要的是,值得信賴。」Devasagayaum說。
▲透過利用大規模製造業務(左)的工業力量,Plastinax 每年生產超過一百萬副眼鏡。添加 Fuse Series(中)和 Form 2(右)等內部 3D 列印機,使他們能夠更徹底地迭代並繼續發展業務。
透過 SLS 擴大規模
▲Plastinax 現在能夠使用其工業機械(左)進行塑膠射出成型,並能夠使用 SLA 和 SLS 材料(右,頂部和中間)進行 3D 列印,以獲得外觀和功能與最終產品相似的框架(右,底部)。
Plastinax 擴大規模,擴大了他們使用的樹脂數量——從用於半透明設計師框架的透明樹脂到用於功能測試的灰色 Pro 樹脂。然後,在 2021 年,一位客戶向他們展示了東亞競爭對手的 3D 列印尼龍原型,並展示了其持久的耐用性。「我們開始尋找一台可以做類似事情的機器。我們必須透過引進一些可靠的高性能設備來進行創新,以盡可能保持競爭力。我們與 Formlabs 合作已經六年了。支援和服務非常好,所以我們選擇了 Fuse 1,」Devasagayaum 說。
小變化,大結果
對於 Plastinax 這樣的國際外包製造商來說,成功取決於維護客戶業務內容並證明其最終產品卓越的能力。提供客戶採用高品質材料的單一設計可能還不夠。Steeven Devasagayaum 依靠 Fuse 1 來回應客戶請求中的微小變化。
「對於眼鏡來說,微小的差異非常重要。它們可能會有零點幾毫米的差異。我被要求將鼻樑的角度改變一度,這些列印機可以做到這一點。然後我會向客戶發送不同的版本,」Devasagayaum 說。
Fuse 1 SLS 技術的自支撐成行粉槽使用戶能夠有效地包裝零件、嵌套或堆疊零件,以充分利用每一點粉末。現在可以一次列印 10 個以上的畫面。這簡化了工作流程,並且可以輕鬆地在 Fuse Sift 中對它們進行後處理。一次提供多種變體幫助 Plastinax 在一次來回溝通後就獲得了合約訂單。對於一份訂單,競爭對手提交了鏡框,但發送的鏡片尺寸錯誤,Plastinax 能夠介入。「在幾個小時內,我們就找到了正確的尺寸,3D 列印了鏡框,並第二天就向他們發送了新印刷品,」Devasagayaum 說。
▲Fuse Sift 簡化了 Plastinax 的工作流程,並能夠快速生產原型以測試合身性、功能和風格。
簡化的 SLA 和 SLS 工作流程
擁有強大的內部工業解決方案有助於保持工作流程高效。Devasagayaum 在他的設計過程中同時使用 SLA 和 SLS,這兩種列印機的佔地空間使得在一天內可以輕鬆地從一種技術轉移到另一種技術。雖然 Fuse 1 正在開發能夠準確顯示微小測量差異的功能原型,但 Form 2 可以用透明樹脂列印兩個框架,並對其進行塗漆以顯示最終美觀效果的選項。
「這兩種技術都有助於我的設計過程。尼龍 12 粉末類似於最終的聚醯胺,框架將透過射出成型製成,並且可以在透明樹脂零件上塗上一些亮光漆和圖案,以便他們可以看到我們可以製作什麼樣的飾面。我們能夠同時利用 SLA 的表面品質和尼龍的強度和耐用性。」-Steeven Devasagayaum,Plastinax 設計工程師
尼龍與聚醯胺的相似性有助於顧客了解成品射出成型框架的重量和強度。對於一位擁有安全護目鏡設計草圖的客戶,Devasagayaum 列印了幾個快速原型,以向客戶的行銷團隊展示。安全護目鏡必須耐用、耐衝擊、具有輕微的靈活性,因此 SLS 是完美的選擇。「我們能夠快速對它們進行上漆,它們看起來就像是塑膠注射成型的成品,」Devasagayaum 說。
尼龍 12 粉末部件固有的靈活性在將鏡片安裝到原型上或從原型上拆下時也很有幫助。Plastinax 可以為各種鏡框提供具有不同厚度鏡片的全功能原型,為客戶提供外觀和行為與射出鏡框完全相同的模型。
當需要較大數量(例如工業貿易展)時,Plastinax 現在可以在 Fuse 1 中一次列印 28 個原型。「我們可以在內部輕鬆製作這些外觀和感覺都像成品的快速原型。如果我們必須外包,則需要 10 天或更長時間。」Devasagayaum 說。
除了原型製作之外,Fuse 系列還為 Plastinax 提供了新的加工工作流程。尼龍的輕微柔韌性和高尺寸精度使得設計、測試和生產耐用工具成為可能,以幫助生產線。例如,Devasagayaum 列印用於鏡片切割目的的鏡片模型和底座,以及用於在鏡腳組件上插入柔性金屬鉸鏈的底座,或用於在鑽空腔以粘貼定製金屬徽標時保持框架靜止的底座。
▲Plastinax 生產鏡片成型工具(左)或底座,用於將金屬柔性鉸鏈插入一副眼鏡的鏡腳組件中,或用於在鏡框上數控鑽孔以定制金屬徽標。
期待未來
眼鏡產業有望成為定製領域的領跑者。對於數百萬需要矯正鏡片的人來說,眼鏡是唯一既可以作為時尚宣言又可以作為生活必需品的產品之一。業界雙方都可以從基於臉型的客製化以及個人化的美學決策中受益。
Plastinax 知道客製化在不久的將來將成為一種高價值功能,並將 SLA 和 SLS 視為工作流程選項。使用高強度 10K 樹脂等材料進行射出成型的 SLA 3D 列印快速模具提供了金屬模具的替代方案,並且在 Fuse 1 上進行小批量系列生產的直接列印最終用途框架已經進入了 Devasagayaum 的視線。「可能性是無止境的。Form 2 改變了 2016 年的遊戲規則,而 Fuse 1 則是另一個遊戲規則的改變者。」他告訴我們。
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