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SLS 3D打印技术在低压电器行业的应用

发表时间:2021-07-19 16:16:01

SLS 3D打印技术在低压电器行业的应用

 

 案例背景:

我国电气化和自动化发展迅速,塑壳断路器由于具有较好的过载和短路保护功能,得到了广泛应用。塑壳断路器主要具备三个主要功能:短路瞬时保护、过载保护、短路短延时,它是保护类电器中最基础的一种电器,使用量大,电气设备和电网的运行是否良好取决于塑壳断路器的可靠性,否则容易发生问题,导致供电不正常,甚至会对电路或用电设备产生破坏,总成经济损失。

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某型塑壳断路器

塑壳断路器种类繁多,结构紧凑复杂,对于电器设计生产企业而言,在新型产品的开发设计阶段,往往要采用硅胶覆膜加工,或者CNC加工的方式制作原型件进行装配验证和功能测试,这些方式周期较长且成本也不低,当每年新品种类达到几十、上百种时,这些问题将会尤为突出。下面通过分享盈普某终端客户的使用案例,来说明SLS技术在低压电器行业的部分应用。

 

案例客户简介:

客户为全球知名智慧能源解决方案提供商,产品包括配电器、终端电器、电机控制与保护电器、工业自动化等,年销售额超过800亿元,业务遍及 140 多个国家和地区。该客户使用盈普P360激光烧结系统,搭配PPS零件粉体全性能处理工作站,进行各类低压电器产品的研发与试制工作。

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客户现场—盈普P360激光烧结系统+PPS

 

产品开发:

该客户每年新开发生产的各类电器产品超过1万件,目前使用盈普P360打印的主要产品为塑壳断路器外壳与其他结构件。

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客户使用SLS技术开发的某型号塑壳断路器外壳

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客户打印的其他结构件

在塑壳断路器外壳样件打印完成后,客户要进行装配验证和功能测试。装配验证的精度要求为±0.2mm,功能测试主要包括:强度测试、长延时测试、绝缘测试等,客户使用的材料为盈普30%玻纤增强尼龙12材料Precimid1172Pro GF30,该种材料具备优秀的强度和抗冲击性能,客户反馈在机械性能和绝缘性方面能够满足测试使用要求。另外该材料的热变形温度可以达到184.4℃,打印出来的塑壳断路器外壳,可以在80℃的恒温箱中测试4个小时不变形,从而满足长延时测试的要求。综合来看,SLS打印的塑壳断路器外壳,可以媲美传统注塑件的效果。

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装配验证

 

环境友好:

客户在购置P360激光烧结打印系统的同时,还配置了盈普PPS零件粉体全性能处理工作站。该一站式清洁工作站是盈普于2018年1月率先在行业内首发,解决了用户在零件清粉、筛粉、混粉、供粉等工序中,由于手动操作存在的费时费力、粉尘污染环境、安全性低等问题,而且能够自动处理粉体并给设备供粉,保持使用环境的干净整洁。盈普PPS零件粉体全性能处理工作站通过了国标粉尘防爆22区认证和国际CE认证,能有效保障用户的安全,得到了客户的好评。

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客户现场—干净整洁的使用环境

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盈普PPS零件粉体全性能处理工作站

 

降本增效:

客户在使用 SLS 3D打印系统之前,采用CNC加工,或外包硅胶覆膜加工,整个流程至少需要5-6天的时间才能拿到测试部件。在购买盈普P360激光烧结系统后,仅需48小时即可得到样件并开始测试,节约的时间超过60%。以往每套塑壳断路器外包加工成本在4000元左右,使用SLS 3D打印,每套的价格可以控制在700元以内,节约成本超过80%。客户的设备使用率较高,目前平均每周可以打印2-3满缸,据客户估算每年可节省70万元左右,实现了为企业降本增效的目的。

传统工艺与SLS 3D打印工艺的成本周期对比

加工工艺

传统加工方式

SLS 3D打印

节约

生产周期

5天

48小时内

60%

生产成本

4000元/套

700元/套

82.5%

 

 

“盈普P360使用方便、加工速度快;PPS可以减少人工介入,零件和粉末的处理效率高。整个方案能有效的为我们节约时间、降低成本,并保证环境的整洁和安全。

——来自客户的现场反馈