将增材制造引入钣金加工的一种方法策略

　　【机床商务网栏目 科技动态】3D打印刀具给工厂企业带来的价值主张-节省成本，缩短装配和机床部件的交货期-在很大程度上推动了增材制造(AM)在北美各地的工厂化车间的应用。
 

 

　　在这方面，我们了解到，用于制表、冲压、弯曲和冲压行业的工具系统和附件的大型制造商威尔逊刀具公司(Wilson Tool International)，早在2010年就开始生产3D打印的内部工装。他们的故事，值得讲述。
 

　　1966年，威尔逊刀具公司在明尼苏达州的白熊湖成立，在20世纪90年代末开始试验增材制造。公司购买了两台熔丝制造(FFF)打印机，主要是为了给客户提供一些精密地面折弯机和冲床模具制造的原型，和“外观/触摸/感觉”模型。尽管这些客户包括家电、农业和技术领域的公司，但Wilson Tool的客户主要都是一些雇员少于50人的中小型企业。威尔逊刀具公司折弯机销售部门的负责人保尔森说，“这些企业中有许多是小型的、独立的金属板屋，他们在AM方面的经验很少。所以这些企业依赖的制造方法和技术在很大程度上是很固定的。”许多人对添加剂的整体价值持怀疑态度，不愿做出改变。但是，经过多年的内部使用AM的经验之后，Wilson Tool意识到一件很重要的事情:如果公司为自己的设备通过3D打印几十个部件，节省了一大把的时间和成本，那么AM没有理由不能在整个金属制造行业站稳脚跟。到2018年，威尔逊工具公司对这一评估深信不疑，并推出了威尔逊工具添加剂，逐渐演变成了一个致力于改变钣金制造行业人心和思想的AM服务机构。
 

　　攻丝刀具箱破裂
 

　　威尔逊刀具添加剂在2018年首次引起了人们的关注，这一年，位于展示层的加工和成型/制造部分之间的3D/Additive制造展馆得到了极大的扩展。当年威尔逊刀具并不位于AM展馆，但其展位上，大的吸引力之一是该公司新推出的3D打印攻丝刀具罐。2008年，我遇到了威尔逊刀具的高级添加剂制造工程师罗杰斯，他解释了为什么油藏3D打印，代表了该公司的AM生产能力的巨大飞跃。由于威尔逊刀具公司的快速丝锥攻丝工具在世界各地的企业广泛使用，因此这些油库是一个高需求的项目。这些储罐的制造过程通常涉及冷轧钢的制造，这些钢 材被被冲压并形成多个组件。然后这些部件被焊接在一起，然后经过一个漫长的测试过程来测试密封的压力。所有这些过程，都增加了储层的交货时间，也意味着Wilson刀具需要维持高库存水平，而这只会进一步推高每件产品的成本。
 

　　为了寻找更好的解决方案，公司进行了吹塑和机加工飞机级铝容器的试验。后，在2016年，公司转向了3D打印--特别是碳用于数字光合成(DLS)的连续液体界面生产(CLIP)技术。
 

　　如今，Wilson Tool Additive拥有50多个部件编号，用于其自有产品系列的聚合物和金属的3D打印，包括用于钣金成形操作的标识键、夹紧单元、冷却剂喷嘴和后测板。包括两台碳打印机，公司运营运营的台式金属(Desktop Metal)、Markforged、Ultimaker和Formlabs等8台打印机。罗杰斯估计，这些机器50%的利用率是用于内部部件。剩下的50%是给客户的。Wilson Tool Additive在增加客户基础方面的大成功是通过系统地、一次一个对话来实现的。
 

　　跟老板谈
 

　　威尔逊工具公司的客户群千差万别。公司为制造商提供了各种解决方案，从电脑底盘到冰箱，农业设备到航空母舰和潜艇，覆盖的领域也是越来越广。
 

　　威尔逊近增加了一个平板印刷机模具部门，对应的客户现在包括制药公司和糖果公司。威利旺卡就是其中之一。威利旺卡公司花了数年的时间来优化其运营，并在库存方面变得更加灵活，在降低库存缺货水平的同时，增加了库存周转。
 

　　Wilson工具添加剂通过向客户提供弯曲3D和解决3D两大类3D打印部件，适合各类业务。第一类包括各种成形和弯曲工具，用于弯曲，冲孔或冲压钣金。这些部件以各种金属和塑料印刷，包括夹钳、拓扑优化的后规(NC控制的设备，可以将金属板材定位在压紧制动器中)和冲压工具。第二类是终用途或一次性零件，它们可以代替企业急需的昂贵模具制作物品。
 

　　为了宣传Wilson Tool Additive的能力，公司在很大程度上依赖于鲍尔森和罗杰斯在协助推广该产品时使用的相同策略:与其只与车间经理或工程师交谈，不如说服公司领导层，让他们相信Additive是一项值得投资的产品。而好的方式就是面对面的交流。
 

　　罗杰斯说:“我们又要和很多钣金公司打过交道，有些公司的员工不到50人。有些人可能读过一篇关于3D打印的文章，但是我认为，公平地说，钣金行业中的添加剂，目前来看仍然是一个未知数。我们需要更好地了解到底发生了什么，添加剂能做什么。”
 

　　Wilson Tool使用AM作为精益刀具的经验教会了他如何评估客户的流程，并寻找可以改进的机会。罗杰斯说:“当我们与客户见面时，终会有人谈论他们在零件上遇到的问题。”“但是讲到一些关键部分的时候,当我们问他们是否愿意更改部分的添加剂,有时答案是否定的。基本上，他们会说，‘我们一直都是这样做的，我们不会改变它。’”保尔森说:“我们必须在这方面向人们提出挑战。我认为我们接触到的很多金属部件，都是60年代或70年代的，一般都是由D2钢设计而成的。
 

　　保尔森说，对金属板材加工业中的添加剂制造的怀疑并不总是一个的世世代代问题。他讲述了一次次与企业谈论3D打印零件的经历，有些年轻的企业家，也只停留在了表面。他说，同样的工程和供应链，对话对这个群体也同样重要。举一个例子:在近与一位客户的谈话中，保尔森了解到该公司在中国台湾生产的铆钉机出现了问题。具体来说，这位老客户的一个弹簧固定的小金属部件出了问题。这是一个简单的汽缸套的弹簧，但它的更换部件必须从中国台湾订购。但事实并非如此。几个关于成本和停机时间的简单问题显示，这款产品的成本为100美元，需要6周的时间才能发货-在机器故障和公司亏损的情况下。罗杰斯却以每件5美元的价格印制了一些替换零件，第二天就发货了。效果当然显而易见。
 

 

　　鲍尔森和罗杰斯相信威尔逊刀具添加剂的增长潜力很大，尽管该公司依赖鞋面皮革添加剂作为获客的关键驱动力。罗杰斯的大部分时间都专注于增材制造的业务，包括利用公司的研发团队在部门内创造新的增长机会。由于添加剂在金属成形界，仍然是一种新奇的东西，因此有必要教育客户并扩大相关业务。
 

　　“我们确实抱有很高的希望，”保尔森说。“我们在慢慢的推进，但我们也在付之行动，并投入更多的时间和金钱在添加剂领域。很明显，我想让这家公司成为一个成功的，能为人们省钱的附加服务机构。但我们需要走出去，向客户传递我们的材料和印刷技术。一旦你把他们的一部分打印出来，它几乎总能把对话带入下一个更深的层次。这就是我们的战略。”
 

　　(原标题：A Methodical Strategy to Bring Additive Manufacturing into Sheet Metal Fabrication)