ProJet 2500助力太陽能照明系統(tǒng)研發(fā)，讓非洲村民早幾天用上電燈

3D打印機(jī)究竟能夠幫助客戶解決什么問題，一直是南極熊非常關(guān)心的，因?yàn)檫@才是真正的市場需求。3D打印機(jī)曾經(jīng)被稱為“快速原型機(jī)”，說的就是3D打印機(jī)能夠快速的幫助客戶制作產(chǎn)品原型，減少新產(chǎn)品研發(fā)過程中原型制作的時(shí)間，加快研發(fā)進(jìn)度，在創(chuàng)新競爭力越來越重要的今天，這顯得十分有價(jià)值。本文介紹一家美國照明系統(tǒng)開發(fā)公司，如何利用3D打印機(jī)輔助研發(fā)創(chuàng)新的案例，非常值得參考：

△使用3D Systems ProJet®MJP 2500 Plus打印機(jī)制作的Firefly照明系統(tǒng)控制器原型

挑戰(zhàn)：
將新設(shè)計(jì)概念快速轉(zhuǎn)化為功能性實(shí)物原型，持續(xù)制作更具創(chuàng)新性且具有更佳質(zhì)量的原型

解決方案：
3D Systems的ProJet MJP 2500 Plus 3D打印機(jī)可使用多種材料快速打印原型，后處理極其簡便

結(jié)果：
• 原型制作從10天減少為只需一天
• 每個(gè)原型節(jié)省多達(dá)9000美元
• 快速反應(yīng)，將客戶反饋轉(zhuǎn)化為實(shí)物原型
• 一天內(nèi)打印出具有功能性，吸引眼球的產(chǎn)品模型，用于展會和重大活動(dòng)
• 3D打印和后處理簡便且有效率

坐落于夏洛特市(北卡羅來納州) 的Hyde Park Partner公司（簡稱HPP），是技術(shù)產(chǎn)品和解決方案的提供者，早在70年前就為美國東南部服務(wù)，如今它也為全球各地的個(gè)人和企業(yè)提供產(chǎn)品和工程方面的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。

American Engineering Group（AEG）是HPP公司的子公司，其宗旨是：為面臨長期能源問題的非洲農(nóng)村社區(qū)提供可負(fù)擔(dān)的且持久的解決方案。

數(shù)百萬民眾的生活質(zhì)量岌岌可危，擺在HPP公司產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)面前的迫切需求就是不斷優(yōu)化Firefly，這是公司研發(fā)的一款無需耗電，以太陽能驅(qū)動(dòng)的LED照明系統(tǒng)。可以幫助公司滿足這緊急需求的盟友就是3D Systems的ProJet® MJP 2500 Plus 3D打印機(jī)。

△坦桑尼亞的村民們圍繞著發(fā)出光亮的Firefly系統(tǒng)

超越功能性的設(shè)計(jì)

早在2010年，HPP公司由制造供應(yīng)商轉(zhuǎn)型為產(chǎn)品研發(fā)型公司，于2014年成立了AEG公司，專為全世界各地提供這樣的能源產(chǎn)品。最初，公司將制作原型的任務(wù)轉(zhuǎn)包給外部供應(yīng)商。但是HPP公司不久就發(fā)現(xiàn)將新概念轉(zhuǎn)化為原型，這中間的過程耗費(fèi)時(shí)間太長。

HPP公司的首席執(zhí)行官克利夫頓•范恩四世表示，“在我們拿到最初原型的時(shí)候，我們往往已經(jīng)有了其他的設(shè)計(jì)想法，又需要再一次的迭代設(shè)計(jì)和新的原型�！�

另外Firefly系統(tǒng)也需要進(jìn)行革新。這個(gè)產(chǎn)品包含5個(gè)LED燈，1塊太陽能電池板和控制箱。在功能性方面，這款產(chǎn)品是行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，只需要6個(gè)小時(shí)的陽光照射進(jìn)行充電就能提供持續(xù)12個(gè)小時(shí)的光亮。但是隨著產(chǎn)品進(jìn)入更廣泛的消費(fèi)者市場，有吸引力的包裝就成為核心問題。

“一旦我們解決了功能性問題，我們認(rèn)識到外觀、觸感和尺寸因素變得比我們過去所認(rèn)為的更加重要�！狈抖髦赋觥�

△Firefly太陽能照明系統(tǒng)控制器，安裝在坦桑尼亞墻壁上

與3D Systems一拍即合

HPP公司認(rèn)為3D打印可以解決產(chǎn)品研發(fā)上的時(shí)間延誤問題。但是HPP公司第一次購買的其他品牌FDM熔融堆積3D打印機(jī)，未能達(dá)到公司的期望值。

“這臺打印機(jī)的打印質(zhì)量和速度都不足以支持我們的發(fā)展和產(chǎn)品研發(fā)，所制作的原型質(zhì)量也不足以讓我們提供給客戶評審。”

HPP公司的工程部副總裁思考特•德拉芬也指出，使用其他品牌打印機(jī)，F(xiàn)irefly系統(tǒng)還不得不使用腐蝕性化學(xué)品也來進(jìn)行困難且復(fù)雜的后處理。

HPP公司不得不重新面對難題。但這一次一個(gè)令人愉快的驚喜等待著他們，由3D Systems當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商Duncan Parnell推薦的ProJet MJP 2500 Plus。

完美體現(xiàn)CAD設(shè)計(jì)的原型

ProJet MJP 2500 Plus能通過塑料和彈性材料如實(shí)體現(xiàn)CAD設(shè)計(jì)，并進(jìn)行現(xiàn)實(shí)的功能性測試。多噴頭打印技術(shù)制作的高分辨率原型可提供極佳的細(xì)節(jié)，即使是微小的圖案，同時(shí)也具有銳利的邊緣和棱角。另外價(jià)格對于HPP公司來說也非常合適。

“ProJet MJP 2500 Plus所展現(xiàn)的技術(shù)進(jìn)步讓人震驚和驚喜。部件質(zhì)量優(yōu)于通過機(jī)械加工制作的部件，而通過機(jī)械制作的部件價(jià)格遠(yuǎn)超3D打印部件五倍之多。在此之前，我完全沒想到還有一臺設(shè)備可以以這樣經(jīng)濟(jì)的價(jià)格來制作部件原型。”

對于德拉芬來說，ProJet MJP 2500 Plus的一大賣點(diǎn)就是可以打印多種類型的材料。

“我們不但制作圍護(hù)結(jié)構(gòu)，還制作燈和其他部件，所以能打印純色或透明的材料異常重要。如果我們想要制作一個(gè)設(shè)備的外殼原型或創(chuàng)建一個(gè)墊圈，我們甚至還能打印類橡膠的材料。”

Duncan Parnell為HPP公司安裝了ProJet MJP 2500 Plus，然后為HPP的設(shè)計(jì)工程師提供培訓(xùn)，讓他們了解如何更好地運(yùn)用3D Systems的打印機(jī)進(jìn)行具體應(yīng)用。

德拉芬說到，“我們能在數(shù)小時(shí)內(nèi)打印部件，Duncan Parnell與我們已經(jīng)超越客戶關(guān)系，成為了合作伙伴，并提供持續(xù)的支持�！�

△ProJet MJP 2500 Plus內(nèi)置的3D Sprint軟件能隨時(shí)隨便捷地進(jìn)行打印管理

簡便的管理和后處理

通過ProJet MJP 2500內(nèi)置的3D Sprint™ 的軟件，德拉芬的工作變得更加容易。這個(gè)軟件可以讓任何人準(zhǔn)備3D打印數(shù)據(jù)，為打印時(shí)間、材料狀態(tài)和其他功能提供調(diào)度和最新的數(shù)據(jù)。用戶可以儲存、訪問并與經(jīng)過允許的人分享數(shù)據(jù)，無論在任何地方：安全的公共云端、桌面或私有云端。

德拉芬說到，“他讓我們可以在白天的時(shí)候創(chuàng)建新的部件設(shè)計(jì)，一個(gè)晚上就能打印出來，而且設(shè)備無需安排人員值守�！�

HPP公司之前采購的其他品牌3D打印機(jī)需要麻煩的后處理，這已經(jīng)成為過去。3D Systems的MJP EasyClean系統(tǒng)能在30分鐘內(nèi)自動(dòng)融化MJP件的蠟支撐，無需手工去除，高壓噴水、腐蝕性化學(xué)品澆淋或其他特殊措施。

“3D Systems的EasyClean系統(tǒng)操作起來比我們先前采購的其他3D打印機(jī)簡便的多，融化蠟支撐和進(jìn)行蒸汽的過程讓我們能在更少的時(shí)間內(nèi)得到潔凈的部件原型�！�

投資回報(bào)率

相較于通過傳統(tǒng)的噴射成型制作的原型，HPP公司已經(jīng)看到了由ProJet MJP 2500 Plus制作的部件在產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間和成本上的改善。

范恩表示，“使用了3D Systems的ProJet MJP 2500打印機(jī)之后，F(xiàn)irefly照明系統(tǒng)和其他產(chǎn)品通過設(shè)計(jì)迭代進(jìn)入市場的時(shí)間縮短了至少50%，制作原型的成本也從平均每件500美元降低到了約每件8美元。速度的加快和成本的降低讓我們可以制作更多的原型，也能更快地制作出更好的產(chǎn)品�！�

△ProJet MJP 2500在辦公室即可隨時(shí)打印精密零件

德拉芬如是說到，“隨著制作原型的速度加快，節(jié)省了主要的工程時(shí)間和成本。我們從原本的10天來制作原型，到現(xiàn)在只需要一天，并很快能進(jìn)行測試和樣品展示�！�

制作原型節(jié)省下來的9天時(shí)間確實(shí)是顯著的成本降低。如果一個(gè)訓(xùn)練有素的工程師每天工作8小時(shí)，時(shí)薪125美元，那么9天就能幫助每個(gè)原型節(jié)省高達(dá)9000美元成本。

范恩還表示，原型制作的加快和成本的降低也絲毫沒有降低質(zhì)量�！拔覀兊墓こ處熌軌蚶�用ProJet 2500打印機(jī)制作高質(zhì)量和高分辨率的部件，部件還具有足夠的強(qiáng)度，注塑成型部件能承受的功能性測試，ProJet 2500打印的部件也完全能承受�！�

客戶互動(dòng)價(jià)值無限

不提這些可計(jì)算的實(shí)際時(shí)間和成本指標(biāo)，3D打印機(jī)還能帶來許多無價(jià)的東西：與客戶之間更接近更具互動(dòng)性。

“客戶的反饋是至關(guān)重要的，ProJet MJP 2500使我們能講客戶所想快速轉(zhuǎn)化為可見的產(chǎn)品創(chuàng)新�！钡吕�芬認(rèn)為，從反饋到新設(shè)計(jì)概念到具有功能性的實(shí)物模型，這一過程可快速循環(huán)，對于展會和其他項(xiàng)目也帶來眾多好處。

“ProJet MJP 2500的打印質(zhì)量非常出眾，能在一天之內(nèi)完成所需部件，這樣就能快速在重要展會和活動(dòng)中展示產(chǎn)品。銷售團(tuán)隊(duì)也從中受益良多，他們不必像之前那樣等待好幾天，等待通過注塑成型將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為昂貴的塑料或鋁制原型�！�

公司發(fā)展的推動(dòng)器

對了克利夫頓•范恩來說，ProJet MJP 2500 Plus不僅僅是個(gè)工具，還是能促進(jìn)公司增長和創(chuàng)新的推動(dòng)器。

“3D Systems 的ProJet MJP 2500 Plus幫助我們節(jié)省了大量工程成本，并通過工業(yè)和零售解決方案推進(jìn)了我們產(chǎn)品進(jìn)入市場的步伐。我們由此獲得了提升創(chuàng)造力、創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)和持續(xù)增長的力量。”