世界500強(qiáng)卡特彼勒建增材制造工廠，3D Systems金屬3D打印機(jī)顯神威

據(jù)南極熊了解“百年老店”卡特彼勒在牽手增材制造25年后，首次創(chuàng)建一個(gè)定位于如今二級(jí)市場(chǎng)零件供應(yīng)的獨(dú)立增材制造工廠，并為將來(lái)批量制作生產(chǎn)零件做好準(zhǔn)備因其強(qiáng)大的功能和卓越的便利性，3D Systems開(kāi)源的直接金屬打�。―MP）設(shè)備在卡特彼勒變得越來(lái)越受歡迎。為了控制打印成本，卡特彼勒目前使用自己生產(chǎn)的金屬粉。

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3D Systems直接金屬打�。―MP）設(shè)備ProXTM 300 Walkthrough

卡特彼勒何方神圣？
卡特彼勒是一個(gè)擁有百年歷史的世界500強(qiáng)企業(yè) 。自1886年Benjamin Holt（聯(lián)合創(chuàng)始人）發(fā)明了第一臺(tái)聯(lián)合收割機(jī)、1912年C.L. Best（聯(lián)合創(chuàng)始人）制造了其第一臺(tái)履帶式拖拉機(jī)起，卡特彼勒一直是建筑工程機(jī)械、礦用設(shè)備、柴油和天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)、工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)以及柴電混合動(dòng)力機(jī)組領(lǐng)域的全球領(lǐng)先企業(yè)。

縱觀卡特彼勒設(shè)備近百年來(lái)征服了多少戰(zhàn)場(chǎng)——30年代用于胡佛大壩和金門(mén)大橋的修建，40年代幫助美國(guó)完成超過(guò)7萬(wàn)英里高速公路和印度巴克拉大壩的建設(shè)，50年代支持美國(guó)政府針對(duì)南極洲“深冰行動(dòng)”，60年代支持巴基斯坦曼格拉大壩建設(shè)、巴拿馬運(yùn)河的拓寬以及為阿波羅11號(hào)登月計(jì)劃提供動(dòng)力，80年代用于阿根廷亞賽瑞塔大壩和土耳其阿塔圖卡大壩的建設(shè)，90年代之后又幫助中國(guó)三峽大壩的建設(shè)，和韓國(guó)新萬(wàn)金海堤的建設(shè)等等——其輝煌歷史展示了卡特彼勒一直以來(lái)都致力于創(chuàng)造、建設(shè)、解決問(wèn)題、創(chuàng)新、測(cè)試、提供服務(wù)以及讓整個(gè)世界變得更好。

百年老店與3D打印
2016年1月，美國(guó)田納西州戴爾斯堡的卡特彼勒變速箱總成工廠的裝配程序出現(xiàn)故障，需要幾周的時(shí)間才能解決。如果關(guān)閉裝配線(xiàn)，工廠將承受幾千美元的損失。更嚴(yán)重的問(wèn)題是，客戶(hù)需要等待更長(zhǎng)時(shí)間才能獲得新的變速箱。很快工廠就找到卡特彼勒3D打印團(tuán)隊(duì)尋求幫助。該團(tuán)隊(duì)使用3D打印制造出了一件臨時(shí)使用的塑料工具，并連夜送到工廠，恢復(fù)了裝配線(xiàn)的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
來(lái)自卡特彼勒3D打印團(tuán)隊(duì)的Jim LaHood說(shuō)，“3D打印能給工廠帶來(lái)無(wú)限的可能。對(duì)于沒(méi)必要用金屬材質(zhì)的小型工具和計(jì)量?jī)x器來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在已經(jīng)不用像過(guò)去一樣使用金屬制造，而是選擇塑料材質(zhì)�！�
在卡特彼勒，3D打印并不是一個(gè)新的概念。在過(guò)去25年中，公司通過(guò)3D打印快速成型制造了50,000個(gè)模型。不過(guò)，今天3D打印的使用方式已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化。
3D打印使制造零部件更具有可持續(xù)性，對(duì)卡特彼勒來(lái)說(shuō)也意味著節(jié)約時(shí)間和巨大的成本。比如，一直讓人頭疼的銷(xiāo)量較低的零部件。LaHood說(shuō)，“它們需要巨大的倉(cāng)儲(chǔ)成本、運(yùn)輸成本和加工成本。”現(xiàn)在，通過(guò)3D打印，以前一年所需的這種零部件只用一個(gè)晚上就可以全部制造出來(lái)。

  

設(shè)備名稱(chēng)	ProXTM 200	ProXTM 300
成型尺寸	140×140×125mm	250×250×330mm
打印層厚	10μm-100μm可調(diào) 預(yù)設(shè)30、40、50μm
典型精度	整體尺寸的±0.1-0.2% 最小值±50μm
最小成型細(xì)節(jié)	X軸100μm Y軸100μm Z軸20μm
最小壁厚	150μm
激光功率/類(lèi)型	300w/光纖激光器	500w/光纖激光器
設(shè)備重量	1500kg	5000kg
打印材料	鈷鉻合金CoCr  不銹鋼 17-4PH  馬氏體模具鋼  鋁合金AlSi12

*以上4種材料可提供標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù) 更多材料客戶(hù)可自行設(shè)定參數(shù)使用
*卡特彼勒增材制造工廠擁有2臺(tái)ProX 200和1臺(tái)ProX 300

為什么卡特彼勒要成立增材制造工廠和專(zhuān)職團(tuán)隊(duì)？
在增材制造（3D打�。┘夹g(shù)多次急救卡特彼勒于水火后，秉承對(duì)3D打印技術(shù)的信任，相信很快這項(xiàng)技術(shù)的成本能大大降低、速度能大幅提高，卡特彼勒在提高自身零件設(shè)計(jì)效率和制造能力的道路上往前垮了一大步——去年下半年卡特彼勒在位于美國(guó)伊利諾伊斯州的總部附近開(kāi)設(shè)了一個(gè)增材制造工廠，這個(gè)地方我們姑且稱(chēng)之為“工廠”，其實(shí)它比一般概念中的工廠要小而安靜得多——它擁有包含F(xiàn)DM, SLA, SLS和樹(shù)脂噴射打印在內(nèi)各項(xiàng)技術(shù)的設(shè)備，此外還有3臺(tái)來(lái)自美國(guó)3D Systems的直接金屬打印設(shè)備,1臺(tái)ProX 300（見(jiàn)下圖），2臺(tái)ProX 200。
“其實(shí)，自90年代早期開(kāi)始，卡特彼勒的不同部門(mén)就一直在使用不同工藝的3D打印設(shè)備，”卡特彼勒先進(jìn)技術(shù)總監(jiān)Deb Conklin說(shuō)道�！艾F(xiàn)在成立一個(gè)獨(dú)立的增材制造工廠是為了將這個(gè)習(xí)慣或說(shuō)潮流推進(jìn)到下一步：集中增材制造專(zhuān)業(yè)人士和設(shè)備資源，為全公司所有能受益于此技術(shù)的各部門(mén)服務(wù)。這也就是為什么這個(gè)新地點(diǎn)更適合被稱(chēng)為工廠而非實(shí)驗(yàn)室的原因，” 她繼續(xù)說(shuō)�！斑@里不僅生產(chǎn)原型件，還生產(chǎn)二級(jí)市場(chǎng)維護(hù)部件和（最終）生產(chǎn)零件。增材制造代表了生產(chǎn)零件的新工藝，也代表了設(shè)計(jì)零件的新方式�！�

即使目前增材制造還不能成為卡特彼勒主要的生產(chǎn)技術(shù)，它依然在各方面讓這家公司受益匪淺。上圖為3D Systems金屬打印機(jī)ProX 300。

這個(gè)燃油濾清器底座一般用在挖土機(jī)引擎上，圖上這個(gè)零件則是用美國(guó)3D Systems公司的直接金屬打�。―MP）設(shè)備制作而成，充分顯示了增材制造在快速制作停產(chǎn)零件方面的優(yōu)勢(shì)。

因其強(qiáng)大的功能和卓越的便利性，3D Systems的直接金屬打�。―MP）設(shè)備在卡特彼勒變得越來(lái)越受歡迎。為了控制打印成本，卡特彼勒目前使用自己生產(chǎn)的金屬粉。正是因?yàn)镻roX設(shè)備參數(shù)開(kāi)源，支撐少，表面細(xì)節(jié)完好，以及卡特彼勒公司對(duì)細(xì)節(jié)特征要求高，所以這兩款設(shè)備成為了卡特彼勒公司的理想選擇。

卡特彼勒再成立3D打印和創(chuàng)新加速器園區(qū)
2016年3月31日，卡特彼勒宣布3D打印和創(chuàng)新加速器園區(qū)正式揭幕，旨在助力未來(lái)發(fā)展，推進(jìn)更廣泛的合作、創(chuàng)新和加速， 完善了卡特彼勒技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)�？ㄌ乇死斩�事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官道格拉斯·歐博赫曼（Doug Oberhelman）說(shuō)，“卡特彼勒3D打印技術(shù)的未來(lái)令人振奮，從鑄造件到零部件，乃至其它可能實(shí)現(xiàn)的更大應(yīng)用。此次揭幕的創(chuàng)新加速器將帶來(lái)多項(xiàng)創(chuàng)新，推動(dòng)我們實(shí)現(xiàn)更大更快的發(fā)展。我已經(jīng)迫不及待想看到它為卡特彼勒和我們的客戶(hù)帶來(lái)的成果�！�

卡特彼勒的歷史展示了其一直以來(lái)都致力于創(chuàng)造，自 Benjamin Holt 和 C. L. Best兩位創(chuàng)始人開(kāi)始，卡特彼勒人一直演繹著輝煌的人生篇章。3D Systems很榮幸與巨人一起，站在創(chuàng)造的風(fēng)口浪尖。

關(guān)于3D Systems
3D Systems是3D 打印行業(yè)中的領(lǐng)先者，提供“從設(shè)計(jì)到制造”全套解決方案，包括3D打印機(jī)、打印材料和云計(jì)算按需定制部件；其強(qiáng)大的數(shù)字化流程真正把創(chuàng)意帶入生活，可選材料包括塑料、金屬、陶瓷和食品等，獲得專(zhuān)業(yè)人士和消費(fèi)者的一致好評(píng)。3DS領(lǐng)先的醫(yī)療解決方案包括全套仿真、培訓(xùn)、互動(dòng)式個(gè)人化的手術(shù)和患者特定解決方案以及牙科類(lèi)設(shè)備上的應(yīng)用等。3DS個(gè)性化的三維設(shè)計(jì)和檢測(cè)產(chǎn)品提供最前沿的采集和觸摸技術(shù)，成熟的集成式解決方案替代并補(bǔ)充傳統(tǒng)方法，數(shù)據(jù)輸入直接打印實(shí)物件減小設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的時(shí)間和成本。這些解決方案都可用來(lái)加快設(shè)計(jì)、創(chuàng)造、溝 通、原型或產(chǎn)生實(shí)物件，助力客戶(hù)“制造未來(lái)”。