Formlabs Tough 树脂应用：高精度制造测试工具和固定装置

Sinn Spezialuhren（辛恩特制钟表公司）是一家功能丰富的机械表制造商，近60年来，Sinn Spezialuhren始终致力于生产功能丰富的机械表。他们的产品组合包括飞行员手表、潜水手表、计时表和任务计时器，供飞行员、潜水员和德国联邦警察的 GSG 9精英战术部队佩戴。
 

最初，Sinn Spezialuhren购买了一台用于原型制作的 Form 3 立体光固化成型 （SLA） 3D 打印机，后来该公司的开发团队很快意识到，他们可以利用 3D 打印来生产制造工具，例如支架、固定装置和测试设备。
 

使用 Form 3 生产的 3D 打印原型手表零件、夹具和测试设备
 

从定制工具到批量生产零件

当公司收到第一台内部3D打印机后，员工们很快就热衷于将该技术用于原型设计以外的其他应用，例如制造定制设备。尼尔斯·亨德（Nils Hunder）在Sinn Spezialuhren负责手表设计以及原型和3D打印的开发，他说：“我们注意到打印机在这方面为我们提供了很好的服务。
 

“我们可以在一夜之间以非常快速且低成本的方式制造支架和固定装置。”

Nils Hunder

工程、产品开发和原型设计主管

在3D打印之前，该公司的定制工具主要由外部服务提供商制造。这意味着高昂的外包成本和较长的交货时间，安装和固定装置平均需要 1-2 周。即便如此，Sinn Spezialuhren 的员工也无法完全确定他们是否能达到预期的目的，或者在最坏的情况下，成本是否会白费。
 

Sinn Spezialuhren 实验室的 Form 3

现在，Form 3 越来越多地用于设备制造。产生的唯一成本是材料成本和后处理所需的时间。零件可以在一夜之间打印出来，如果打印的零件或设计不符合要求，可以快速进行任何调整。
 

Nils Hunder 主要使用 Tough 1500 Resin 和 Tough 2000 Resin，因为它们可以生产出挠度最小的坚固零件。在一个案例中，Form 3 用于打印 500 个石英表冠塞的系列零件，这些零件不是批量生产的。当有库存时，这些表冠塞插入表壳和表冠之间，以防止电池在存放过程中啮合。由于冠状病毒大流行，Sinn Spezialuhren 的常规供应商没有能力生产冠塞，否则其生产成本将过于昂贵，最低订购量为 10,000 件。幸运的是，使用 Form 50 可以在单个版本中打印 3 个这样的冠塞。由于 Tough 1500 Resin 具有轻微的柔韧性，印刷部件不会划伤手表，并且可以重复使用。

在另一种应用中，由大马士革钢制成的表壳在内部蚀刻以进行测试，并且必须搅拌过程中使用的酸以获得更好的温度分布。Sinn 的团队使用由 Rigid 3 Resin 4000打印的篮子，因为该材料具有很高的耐化学性和耐酸性。

另一个应用领域是氩气除湿技术，该技术由Sinn Spezialuhren为潜水表开发。这些手表包含保护气体填充物，需要表壳安装座才能将保护气体添加到表壳中。使用传统的铣削生产技术，该生产阶段的安装座的两个部分成本约为 200 欧元，需要 1-2 周的生产时间。材料成本为 30 欧元，使用 Form 3 打印的每个部件的总成本（包括后处理）不到该成本的一半。生产时间也大大缩短，因为工程师可以在一夜之间打印零件。

此外，该团队还可以在支架上雕刻定制标签，以便一眼就能清楚地看到支架属于哪个型号，从而使日常工作变得更加轻松。使用传统的生产工具，这种定制设备标记会产生额外的成本。

内部开发经德国技术检验协会（TÜV）认证的测试系统

UX 潜水表是 Sinn 手表系列中的型号之一，充满了水晶般清澈的油。当温度变化时，这种液体的体积会发生变化，因此手表有一个膜基，当加热时会伸出，或者在温度冷却时缩回表壳中。在测试系统的开发过程中，这种膜基为Hunder先生和他的团队提供了最大的惊喜。

 

 

带有 3D 打印支架的 UX 手表型号的膜底测试系统

测试系统的目的是检查膜基的摆动，是直线延伸还是略微倾斜，然后可以相应地对齐。以前，必须为此目的制造和加热完整的手表。这是一个非常耗时的过程，因为所有组件都被液体污染，随后必须再次清洁。

为了简化这项费力的工作，开发了一种测试系统，该系统使用气压来模拟液体的行为。
 

点击观看视频：3D 打印膜基测试系统的实际应用

Tough 2000 Resin 用于打印带有不同插入环的压力罐，这些插入环适合不同的外壳，以及锁定，通过卡口安装关闭。这种卡口支架提出了最大的挑战，因为它在常规生产中很难制造。此外，亚克力玻璃盖的支撑由Rigid 4000 Resin制成。

3D打印试验台最初只是为了测试试验台的一般可行性和卡口支架的使用。最后，它运行得非常好，不再需要传统生产。3D打印测试台也通过了德国技术检验协会（TÜV）的检查和批准。

“当您确定可以打印所需的零件时，您就可以完全专注于功能，这是一个巨大的优势。”

Nils Hunder

工程、产品开发和原型设计主管

Hunder先生的团队最初要求负责表壳批量生产的供应商来制造测试系统。然而，供应商会使用与制造表壳相同的铣床，这将导致手表生产延迟。最后，Sinn Spezialuhren 将他们内部设计的测试系统发送给了供应商，从而在此过程中成为了供应商——这对团队来说是一种全新的体验。
 

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