挑战

嵌套和夹具对于平稳一致的自动化制造流程至关重要。更多的制造周期会导致嵌套或夹具因失去公差而失效，造成物品制造超出公差。我们所面临的挑战，是要找到一种耐用而坚固的材料，同时又不会损坏固定在其中的物品。工业环境中的嵌套和夹具经常暴露在高压缩力、冲压和工业机器的冲击下，但又必须能够处理易碎的A级表面，确保其不会损坏。

此外，许多嵌套和夹具需要经常暴露在普通车间以及工业清洁剂、溶剂、冷却剂中。因此，它们必须由高度耐化学腐蚀的材料制成，同时还要具有高抗冲击性和耐磨性。

新的嵌套和夹具通常需要在很短时间内交货，以确保制造过程不会中断。浇铸聚氨酯以前一直是制造嵌套和夹具的首选解决方案，但该过程耗时、混乱、昂贵，而且可创建的几何形状也受到限制。

解决方案

Forerunner 3D是一家3D打印服务机构，同时也是自动化机器和机器人单元的设计者。他们使用路博润3D打印解决方案中的ESTANE 3D TPU M95A热塑性聚氨酯 (TPU)，通过粉床熔融生产持久、耐用的高性能嵌套和夹具。与传统制造相比，3D打印工艺不仅速度更快，而且也为设计带来了更多的自由，此外，ESTANE M95A还具有优秀的耐磨性。

与更坚硬的材料（如PA12）相比，ESTANE 3D TPU的抗冲击性更高，前者在受到反复冲击时会粉碎或破裂。M95A同时也是一种A级饰面安全材料，已经在喷漆、镀铬、带色注塑和镜片上进行过测试，在100,000次循环中没有划伤任何A级饰面。最后，热塑性聚氨酯还具有耐化学性，可确保暴露在常见车间化学品中的嵌套和夹具不会产生永久劣化或变形。

结果

ESTANE 3D TPU的应用改善了使用当中的嵌套和夹具的耐化学性、抗冲击性和耐磨性，同时也保持了一致的尺寸稳定性。高耐磨性确保夹具在多次循环中不会产生公差损失或造成零件表面损坏。

在面对不同的零件设计时，增材制造 (AM) 可以为客户提供最佳体验，使客户更容易设计出更具成本效益的解决方案。使用增材制造可以获得更大的设计自由度，因为它不像浇铸聚氨酯那样受到限制，可以实现更复杂的结构。

不仅仅是工艺和生产零件得到了改善，Forerunner 3D还实现了A级表面安全涂层。许多嵌套和夹具都是用于在制造过程中处理高价值表面零件的（如铬零件、汽车油漆等），而这种涂层可以避免它们所接触的高价值部件损坏。

关于Forerunner 3D使用的M95A测试示例，请访问： https://forerunner3d.com/3d-printing-for-automated-equipment/

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用于坚固耐用的嵌套与零件的ESTANE® 3D 热塑性聚氨酯

用于坚固耐用的嵌套与零件的ESTANE^® 3D 热塑性聚氨酯