工豐企業—3D列印於機械零件、夾治具的應用

工豐企業成立於1980年初,在台灣已經有41年的手工具製造經驗,專門生產螺絲起子、多功能螺絲起子等,產業型態較像介於ODM、OBM之間,

從產品的前端開發設計,到業務部跟歐美客戶直接溝通,到現場的金屬加工、塑料射出、包裝、設計、還有組裝等都可以在工廠內直接完成

公司目前已經高達近200位同仁。

 

目前台灣手工具產業、OEM/ODM/OBM等生產方式的發展現狀為何呢?

 

台灣的手工具產業是非常厲害的,而每一家都有自己專業的地方,像工豐企業就比較專精於製作螺絲起子以及多功能的手工具方面!

那台灣其他做鉗子、板手、剪刀、鐵鎚等,基本上想得到的手工具台灣都有人在製作,市面上許多精緻的手工具產品,都是台灣老前輩們一手開發出來的。

而台灣早期的產業型態,跟大陸有幾分相似,主要以代工為大宗,不過後來因為國際貿易,

導致許多工廠遷到國外,因此在台灣主要以「研發中心」為主。保留工廠在台灣的公司已經比較少了,

而工豐就是其中之一,研發部門跟產線都是在一起的,這樣一條龍的產品研發/生產流程,也更加直觀有效率。

 


 

工豐企業除了傳統的製造方式之外,也導入了數位製造方式,

導入3D列印的歷程與現在的使用狀況為何呢?

 

工豐企業研發團隊暨董事長特助—Stephen提道:「在念大學與研究所時,系上教授與專題研討就時常提到3D列印的資訊,

在美國時也有直接接觸到Formlabs原廠,後來回台灣時就很想採買Formlabs設備。因此在2016年時就請台灣天馬科技協助打樣代工合作案,

收到的樣品效果不錯,客戶的接受度也高。到了最後測試與比較階段時,工豐用了公司內部最小的一個齒輪零件來比較:

分別用Formlabs光固化設備與FDM機器來打樣,而效果明顯是Formlabs設備較好,它的齒輪是可以做動的,

而FDM則是齒輪結構沒有印製出來,因此工豐企業選擇了Formlabs光固化設備。」

 

採購了設備後,就開始大量的使用3D列印去做產品的開發打樣與驗證,還有夾治具的製作,除了協助產品開發外,也大大幫助了產線。

 


 

在採購3D列印設備後,跟使用傳統方式做研發相較,帶來了什麼效益?

 

 

一、一開始打樣都是委託外面CNC切削廠商為主,時間通常會是在兩到三週左右,這樣時間會非常長,

而應用的3D列印後,基本上就是幾個小時或一兩天以內就可以拿到樣品,節省了非常多的時間

 

二、自行應用3D列印設備,在調整尺寸這方面比較方便,因為若是委託外面廠商製作,會需要花時間跟廠商通溝通調整,

一來一往又會再佔用到時間,且不能確保廠商能夠100%完全理解要修改的地方,若有資訊落差就會增加成本。

且應用3D列印設備就可以自己建模多個測試尺寸去做列印,有問題馬上修整,時間快非常多。

 

三、透過3D列印可以減少開模的次數、時間以及花費,開模本身就需要花上不少的時間與金錢,那如果測試製作後發現有問題,

又要再修改模具,這樣就會花更多的時間跟金錢。用了3D列印可以很快做出樣品給客人確認尺寸跟細節,

也可以在開模或大量生產之前確認好最完善的效果。整體加快了產品的迭代與調整的效率!

 

四、更加客製化:以手工具的手柄來說,歐洲市場較偏好細長型,而美國市場則較喜歡粗一點的握把,

這樣的產品差異,單靠在電腦上的數據是很難抓準的,實際印出來,實際握握看,

可以讓客戶更加知道時否確實符合他們要的手感。實際觸摸後,哪邊要修整也都是非常快速

 


 

工豐企業研發團隊用Formlabs設備所開發的案例分享

 

ㄧ、組合機械零件

有些非常複雜的機械組合零件,組裝時比較困難,而透過3D列印的治具,可以更加快速且簡單的組裝,且可以印製多個,

讓產線上的多個人一起使用。且某些結構用傳統的CNC切削/铣車铣床去這樣的減法製造製作方式是很難做出來的,

會有形狀上的限制且要跑兩三個禮拜,而透過3D列印這種加法製造的方式就變得很簡單。

 

二、螺絲起子座

螺絲起子座是需要崁入多個螺絲起子的,而不同的客戶所想要的手感可能不同(舉例來說:有些客戶喜歡鬆一點的效果,

有些則喜歡有卡進去卡楯「喀」一聲的效果),所以尺寸上就需要針對每個客戶、每個產品做調整。而且如果是開模的話,

尺寸就要抓得非常準,先前未導入3D列印的時候,可能就是要憑經驗,但現在有了3D列印/3D建模,就可以直接在電腦上控制尺寸

另外,傳統用減法製造所做出來的模具,因為是切削的,所以是不可逆的,如果削掉後想改就沒有辦法了,

用焊接也不一定會成功。3D建模/3D列印則是可以提前確認、隨時做調整

 

三、客製化吹嘴

可以透過3D列印模擬更符合人體工學的設計、實際給使用者做測試應用,加速產品從「設計」到「測試打樣」到「成品製造」的過程。

 


 

工豐是否有以3D列印做成品量產?

 

因為工豐企業的手工具是需要根據歐美標準去做許多壓力、耐衝擊、耐溫測試的,因此目前工豐還不會直接以3D列印做成品,

不過目前3D列印已經有非常多元的材料,也有許多工程款的,也期許未來能夠做更多的測試及應用。

 

工豐企業是非常講究手工具開發的品質,主打需要專利開發、高端技巧的手工具,

也因此工豐的手工具在美洲、歐洲都是非常知名的,也是「Made In Taiwan」的一大台灣之光。

 


 

Formlabs X 工豐企業 完整訪談影片

 

 

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