Kontrol Kualitas Lebih Baik Dengan Bagian Cetakan 3D
Jig dan perlengkapan yang dirancang dengan baik memungkinkan proses manufaktur yang efisien dan ramping, tetapi investasi teknik yang diperlukan untuk memproduksinya dapat membatasi operasi dengan sumber daya terbatas. Di sini, kami menunjukkan kepada Anda bagaimana Markforged menggunakan printer Mark Two kami untuk meningkatkan proses kontrol kualitas kami dengan mengembangkan perkakas manufaktur yang lebih baik dengan komponen cetak 3D.
Berdiri di belakang setiap printer Markforged adalah jaminan bahwa setiap subsistem telah diperiksa secara ketat oleh tim Kontrol Kualitas kami untuk konsistensi dan kepatuhan terhadap spesifikasi teknik presisi kami. Pengujian kualitas setiap sistem setiap printer memerlukan biaya — setiap langkah pemeriksaan menambah total waktu pembuatan printer, dan waktu proses printer yang lebih lama mengurangi kemampuan kami untuk merespons perubahan permintaan yang tidak terduga dengan cepat. Sebagai perusahaan kecil yang berkembang pesat, kelincahan manufaktur sangat penting untuk memenuhi kebutuhan basis pelanggan kami yang terus berkembang. Akibatnya, Markforged harus cerdas tentang bagaimana kami memvalidasi sub-sistem di manufaktur, baik dari segi waktu yang diinvestasikan dalam proses inspeksi yang sebenarnya, serta waktu rekayasa yang diperlukan untuk mengembangkannya. Karena alasan ini, kami sering mencetak 3D jig dan perlengkapan manufaktur kami, karena printer Mark Two memberi kami kemampuan untuk membuat prototipe, menguji, dan menerapkan peningkatan proses dengan cepat untuk efisiensi penggunaan waktu teknis dan manufaktur kami.
Salah satu contoh khusus dari iterasi cepat yang memungkinkan kami untuk mencapai printer kami adalah jig kalibrasi pramuat ekstruder nilon yang kami gunakan di pabrik kami. Extruder adalah salah satu blok bangunan fundamental dari pencetakan 3D Fused Filament Fabrication (FFF). Untuk penjelasan cepat dan tingkat tinggi tentang cara kerja ekstruder, lihat panduan lengkap ini dari blog RepRap Squad.
Untuk menjamin kualitas cetak yang konsisten di seluruh printer, semua pengekstrusi nilon kami diperiksa untuk memastikan bahwa 'sistem jepit' yang disebutkan pada gambar di atas menerapkan gaya pada filamen nilon yang berada dalam spesifikasi toleransi teknik kami. Gaya ini dibangkitkan di dalam ekstruder oleh sepasang pegas, yang pra-bebannya, atau tingkat kompresi awal, dapat disesuaikan untuk memodifikasi gaya yang diberikan oleh ekstruder. Awalnya, proses kalibrasi alat pengekstrusi ini dilakukan menjelang akhir perakitan printer menggunakan jig yang dirancang oleh Phillip, salah satu insinyur mekanik kami yang berspesialisasi dalam instrumentasi mesin, dan dirakit dari potongan-potongan yang telah kami potong waterjet dan dikerjakan di luar rumah dengan cukup lama, dua minggu perputaran. Sementara jig menghasilkan hasil yang sangat akurat, butuh waktu lama untuk benar-benar menerima dan merakit bagian-bagian komponennya, kami menemukan bahwa kami perlu memodifikasi desain saat suku cadang masuk, dan akhirnya harus menghabiskan lebih banyak waktu untuk mengerjakannya kembali. memiliki pabrik CNC di rumah. Dari sudut pandang manufaktur, kami juga menemukan seiring berjalannya waktu bahwa hampir semua ekstruder yang kami terima dari pemasok kami memerlukan penyesuaian. Sejak di situ jig pengukuran lebih sulit ditemukan secara tepat pada ekstruder yang dipasang daripada jika ekstruder dikeluarkan dari printer rakitan, yang menambah waktu pembuatan printer kami, kami memutuskan untuk mengembangkan perlengkapan yang dapat dengan cepat mengukur sekumpulan ekstruder seperti yang diterima dari kami pabrikan, sementara itu masih mudah untuk mengakses sekrup penyetelan.
Kami memiliki beberapa persyaratan desain dalam pikiran ketika kami mengembangkan perlengkapan baru. Yang pertama adalah memproduksi ex situ fast yang cepat — di luar printer — aparatus validasi yang dapat digunakan operator untuk mengkalibrasi batch ekstruder sekaligus. Yang kedua adalah menggabungkan desain poka-yoke, sehingga alat pengekstrusi dapat masuk ke dalam braket wadahnya dalam satu dan hanya satu cara, mencegah operator dari salah mengkalibrasi alat pengekstrusi secara tidak sengaja. Terakhir, tapak yang diinginkan cukup ringkas — idealnya dalam ukuran tapak 12”x12”, karena tapak tersebut akan berada di fasilitas manufaktur kami dan tidak dapat memakan terlalu banyak ruang bangku.
Bennett, insinyur mekanik kami yang lain, (yang mungkin Anda ingat dari posting kami tentang engsel hidup dan elemen lentur) menghasilkan jig kalibrasi akhir yang dapat Anda lihat di sini. Seluruh sistem didasarkan pada pengukur gaya Omega (salah satu seri DFG35 tepatnya). Pengekstrusi nilon dimasukkan ke dalam wadahnya di sebelah kiri jig pada gambar di bawah ini, dengan roda idler yang digerakkan pegas mengambang yang menambah gaya ke sistem yang mengarah ke probe pengukuran pengukur. Rakitan pengukur gaya terpasang pada rel linier yang memungkinkannya meluncur bebas di sepanjang sumbu gerakan roda idler mengambang. Terakhir, sekrup jempol dengan kepala mengambang diulir melalui sisipan kuningan yang meleleh sedemikian rupa sehingga memutarnya akan menekan pengukur gaya ke dalam rakitan pemalas pegas tanpa memberikan torsi pada pengukur.
Bennett menambahkan sejumlah fitur pada jig ini yang unik baik untuk pencetakan 3D maupun untuk pembuatan komponen kekuatan industri dengan printer Markforged. Seperti yang dapat Anda lihat pada gambar di bawah, ia menggunakan teknik penempatan serat yang kami sebut 'strip serat' untuk menambahkan beberapa lapis serat setiap 20-40 lapisan cetak, menghasilkan bagian yang sangat kuat dengan tetap menghemat biaya dan material. efisien. Selain itu, wadah ekstruder diproduksi dengan cepat dan murah sebagai satu bagian, dengan geometri yang membutuhkan pemesinan CNC yang mahal dengan beberapa pengaturan mesin.
Produk akhir sekarang tinggal di fasilitas manufaktur kami, yang memungkinkan kami untuk mengatur ulang proses kontrol kualitas kami untuk penggunaan waktu teknisi manufaktur kami yang lebih efisien, memungkinkan kami untuk membawa lebih banyak printer Mark Two ke tangan pelanggan kami.
