Kwaliteitscontrole Verhogen: 3D‑Geprint Tooling Verbetert Productieprecisie

Wel‑ontworpen jigs en fixtures drijven lean, efficiënte productie, toch kan de benodigde engineering‑inspanning kleinere operaties belemmeren. Markforged demonstreert hoe zijn Mark Two printers kwaliteitscontroleren kunnen transformeren door high‑performance tooling in 3D‑geprinte vorm te creëren.

Elke Markforged printer wordt ondersteund door een rigor kwaliteitscontroleproces dat verifieert of elk subsysteem onze precisie‑engineering standaarden haalt. Hoewel deze grondige testen betrouwbaarheid garanderen, voegen ze ook tijd toe aan de productiecyclus, wat onze capaciteit beperkt om snel te reageren op veranderende vraag. Als snel groeiend bedrijf is agiliteit essentieel. We nemen daarom een gebalanceerde benadering: valideer subsysteem efficiënt en investeer engineering‑inspanning alleen waar het de grootste opbrengst levert. 3D‑printen van onze jigs en fixtures laat ons prototypen, testen en verbeteringen implementeren bij een fractie van de kosten en tijd van traditionele bewerking.

Een prima voorbeeld is onze nylon extruder preload kalibratie jig. De extruder is een kerncomponent van Fused Filament Fabrication (FFF) 3D‑printen. Voor een beknopt overzicht van extruder mechanica, zie de gedetailleerde gids van RepRap Squad.

Consistente printkwaliteit hangt af van elk extruder's "pinch system" dat een kracht binnen onze tolerantie toepast. Die kracht komt van een paar veren waarvan de preload afgesteld kan worden. Initieel kalibreerden we extruders laat in de assemblage met een jig ontworpen door Phillip, een mechanisch ingenieur gespecialiseerd in machine instrumentatie. De jig, gebouwd uit waterstraal‑gesneden en bewerkte onderdelen, had een twee‑wekelijkse levertijd, vereiste on‑site modificaties, en had vaak herwerking op onze in‑house CNC freesbank nodig. Bovendien hadden de meeste extruders van onze leverancier aanpassing nodig, en het meten ervan in situ op de geassembleerde printer was omslachtig en vertraagde productie. We besloten een fixture te creëren die een batch as‑received extruders snel kon testen terwijl aanpassschroeven toegankelijk bleven.

Belangrijke ontwerpdoelen waren: 1) een snelle ex‑situ validatietool die operators in staat stelt hele batches te kalibreren; 2) een poka‑yoke mechanisme zodat de extruder maar op één orientatie past, voorkomend miscalibratie; 3) een compact 30x30 cm voetafdruk geschikt voor onze productievloer.

Bennett, een andere van onze mechanische ingenieurs, leverde de finale jig. Het systeem draait om een Omega DFG35 krachtmeter. De extruder glijdt in een ontvangst; een zwevend veren‑gedreven vrije wiel stuurt kracht op de meter's probe. De meter is gemonteerd op een lineaire rail, wat hem vrij laat bewegen langs de vrije wiel's as. Een duimschroef met zwevende kop, gedraaid door een smelt‑in messing insert, drukt de meter in de vrije wiel zonder koppel te introduceren.

Bennett incorporeerde verschillende 3D‑print‑specifieke features. Met onze "fiber striping" techniek, voegde hij vezelversterking toe elke 20‑40 lagen, wat een onderdeel opleverde dat zowel uitzonderlijk sterk als materiaal‑efficiënt is. De extruder ontvangst werd als één onderdeel geproduceerd – een geometrie die meerdere dure CNC‑opstellingen zou hebben vereist.

Vandaag de dag zit de jig in onze productiefaciliteit, wat een gestroomlijnde kwaliteitscontrole workflow mogelijk maakt die technici tijd bespaart en ons in staat stelt meer Mark Two printers aan klanten te leveren.