| 寶馬開(kāi)發(fā)3D打印指套保護(hù)工人指關(guān)節(jié)
位于德國(guó)慕尼黑的寶馬汽車裝配工廠正在推進(jìn)一項(xiàng)試點(diǎn)項(xiàng)目,探究一種創(chuàng)新型人體工程學(xué)工具所能帶來(lái)的好處。該工具是一個(gè)有彈性的手指套,防止工人在執(zhí)行某些裝配操作時(shí),拇指關(guān)節(jié)承受過(guò)量壓力導(dǎo)致的應(yīng)力損傷。此時(shí)點(diǎn)項(xiàng)目的靈感來(lái)源于寶馬公司與慕尼黑工業(yè)大學(xué)人體工程學(xué)系合作完成的一篇論文學(xué)術(shù)成果。   每一個(gè)具有彈性的裝配輔助指套都是獨(dú)一無(wú)二的,因?yàn)樗鼈兌际歉鶕?jù)每位工人手掌的形狀和尺寸而量身定制的。寶馬集團(tuán)在公司內(nèi)部自己加工出了這些矯正固定工具,并且額外使用了先進(jìn)的3D打印生產(chǎn)工藝。創(chuàng)新矯正指套率先應(yīng)用在裝配流程中的橡皮塞安裝工序上,為了更好的完成涂漆工藝,橡皮塞需要利用拇指按壓入排水孔內(nèi)。然而即便對(duì)于那些肌肉力量出眾的人而言,這種操作還是有些吃力的。 為了有效避免拇指關(guān)節(jié)的過(guò)度拉伸,熱塑性聚氨酯手指套是十分必要的,就如同第二層皮膚一樣保護(hù)整個(gè)拇指區(qū)域。在拇指關(guān)節(jié)部位,裝配輔助指套擁有非常好的彈性,拇指可以不受限制的隨意移動(dòng);拇指外側(cè)的塑性材料得到強(qiáng)化,如果手指拉伸過(guò)度,強(qiáng)化組件就會(huì)發(fā)生碰撞,形成一個(gè)有效的穩(wěn)固裝置。得益于輔助指套工具,按壓橡膠塞所需的力從拇指區(qū)域傳向了整個(gè)手腕部位。  最初的實(shí)際測(cè)試中,來(lái)自工人們的反饋意見(jiàn)都是正面評(píng)價(jià),對(duì)指套的使用持肯定態(tài)度;現(xiàn)在開(kāi)展的評(píng)估工作為:在將來(lái)的生產(chǎn)領(lǐng)域把裝配輔助工具作為標(biāo)準(zhǔn)工具加以應(yīng)用,會(huì)有怎樣的成效。 每一個(gè)指套都是為它的使用者特別訂制的,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,工人們的拇指需要在一個(gè)可移動(dòng)3D人工掃描儀下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。基于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)布局,采集的拇指尺寸數(shù)據(jù)先被加工處理,然后轉(zhuǎn)化成若干個(gè)圖層;每個(gè)圖層的厚度如同人們的頭發(fā)直徑,然后指套工具通過(guò)選擇性激光燒結(jié)工藝制造完成。利用圖層的數(shù)據(jù)信息,塑料粉末在預(yù)加熱結(jié)構(gòu)腔中通過(guò)二氧化碳激光進(jìn)行有選擇的熔融。在這種加工工藝下,塑性材料不但能夠準(zhǔn)確地呈現(xiàn)圖層設(shè)計(jì)的形狀,還可以與之前完成的部分有效地結(jié)合在一起。 使用的原材料為熱塑性聚氨酯,特別適合加工具有靈活性的矯正固定指套;通常來(lái)說(shuō),聚氨酯有一定彈性,但在較高的材料強(qiáng)度下能夠形成結(jié)實(shí)堅(jiān)固的塑料制品;機(jī)械抗張強(qiáng)度較高,確保材料可以抵擋連續(xù)的高強(qiáng)度拉伸,而不發(fā)生撕裂。寶馬公司對(duì)聚氨酯材料的研發(fā)已經(jīng)有很多年了,現(xiàn)在終于獲得了可以投放市場(chǎng)的創(chuàng)新材料。該創(chuàng)新材料的最大優(yōu)勢(shì)在于,通過(guò)組合不同的加工工藝參數(shù),可以制造出多種用于不同機(jī)械元件特性的定制化產(chǎn)品。 從1989年開(kāi)始,寶馬公司就把創(chuàng)新型生產(chǎn)程序作為概念化快速成型技術(shù)加以應(yīng)用,現(xiàn)在已經(jīng)獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步;根據(jù)各種特殊的零部件需求,寶馬公司還會(huì)選用不同的工藝和材料。除了選擇性激光燒結(jié)成型技術(shù),還有很多其他先進(jìn)技術(shù):平板印刷、Polyjet噴射3D打印、熔融沉積成型、金屬流動(dòng)熔煉(stream smelting)。利用這些技術(shù),寶馬公司每年加工10萬(wàn)個(gè)零部件,既有小型塑料夾,也包括設(shè)計(jì)模型以及用于功能測(cè)試的汽車元器件。利用創(chuàng)新型生產(chǎn)程序進(jìn)行小批量生產(chǎn)可以節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本,因?yàn)樗鼈兺恍枰尚偷毒撸?jiǎn)化生產(chǎn)流程,所以特別適用于汽車研發(fā)和測(cè)試中。 | 
最新評(píng)論
 
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200833 2014-07-11 12:06關(guān)注一下。
 
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bailamofang 2014-09-12 17:10這個(gè)有點(diǎn)高端,選域激光燒結(jié)應(yīng)該會(huì)是應(yīng)用最多的一種方法


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