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FESTO 英国技术革新：Markforged 3D打印重塑电子元件制造新纪元

2024-07-08

探索全球领先的自动化技术供应商 FESTO 如何应用 Markforged 的 3D 打印机改进沙恩豪森技术工厂的电子元件制造业务，了解 FESTO 应用 Markforged 技术所实现的经济效益和运营效益。

FESTO 借助 Markforged 3D 打印机制造电子元件

FESTO 是一家领先的自动化技术供应商，在全球 60 多个国家或地区拥有 20,000 多名员工。该公司提供创新型产品、卓越的服务品质、复杂自动化技术解决方案以及技术培训，因此蜚声业内。沙恩豪森技术工厂是 FESTO 的一家领先的阀门、阀岛和电子设备工厂。

对单个操作设备有着很高的需求

FESTO 的沙恩豪森技术工厂位于德国斯图加特南部，自 2014 年以来一直是领先的阀门、阀岛和电子元件生产工厂。一进入生产车间，人们就会立即被规模庞大的生产设备以及高度优化的自动化流程所震撼。

应用高科技机器和系统需要配备各种各样的运行资源，例如备件、单个零件和夹具等，以最大限度地缩短计划外停机时间，保持生产效率。使用高质量的备件和夹具，FESTO 还能确保保持较高的生产质量和客户满意度。

ESD 要求带来挑战

操作设备设计主管 Stefan Fent 和他的团队想要找到一种超越基本 3D 打印的解决方案，以期最大程度地降低操作各种设备所带来的高成本和工作量。

他们想要寻找一种真正的制造系统，能够以过程安全且可重复的方式生产具有机械韧性的组件。

重点在于替代由塑料和铝制成的组件，这些组件此前需要以机加工方式制造或由外部制造，交付周期较长。

此外，该系统还必须能够可靠地生产符合 ESD 要求的组件，以满足严格的电子产品制造相关要求。

FESTO 此前曾尝试将 3D 打印整合到他们的工作流程中，但由于无法满足 ESD 要求而未能实现。虽然 3D 打印机品类众多，但能够可靠地满足行业标准的打印机却寥寥无几。然而，对于 Markforged 来说，这不是问题。

一站式提供工业级 3D 打印

在一次区域性展会上，该团队接触到了 Markforged 的增材制造打印机。应用 Markforged 的连续纤维增强技术后，机械强度问题很快得以解决。采用连续碳纤维，甚至可以获得比铝更高的强度。

Markforged 的软件、硬件和材料均经过精心设计，可以确保协同工作。该生态系统中的每个环节都经过专门设计，保证尽量提高可靠性和过程安全性。

Markforged 的 Onyx ESD 材料具有静电耗散特性，符合 EMS 行业对防静电性能的要求。

2022 年春，Stefan Fent 决定将从 Mark3D 购置的两台 Markforged 打印机整合到生产设备中。

从那时起，Markforged Onyx Pro 和 Markforged X7 就开始全天候生产各种夹具和模板。Onyx Pro 是一款桌面级打印机，也是生产连续玻璃纤维增强组件的全能设备。Markforged X7 可将连续碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维插入组件中，从而生产出机械强度高的组件。此外，X7 还可以使用 Onyx ESD 材料打印用于电子产品生产的组件。

“Markforged 打印机堪称真正的制造系统。组件的质量和强度以及生产可靠性都很高，相比其竞争对手，我们更信赖该公司。”

——Johannes Hablizel，生产设备设计工程师

转向增材制造技术

设计人员花了大约 2-3 个月的时间才将 3D 打印技术整合到设备制造过程中。

如今，九个月过去了，这些打印机已经提前数周投入生产。团队的学习曲线呈指数级增长。

打印机由公司的多名员工进行操作。以增材制造技术生产的组件，无论大小，已用于生产过程中的多个环节。其中包括传感器支架、外壳、手柄、夹紧和夹持装置、模具、模板或备件等。

目前，FESTO 已采用增材制造技术制造了 200 多种不同的组件，如果不采用这种技术，这些组件则需要由铣削加工而成或以高成本订购。

共享数据库提供了即将进行的打印作业概况以及成本和成本节省，有助于确保作业得到高效处理。

如今，增材制造已成为 FESTO 沙恩豪森团队熟练掌握的一项制造技术。

九个月内节省了 80,000 多欧元的成本

订单数据库的分析结果同样显示了打印组件所节省的成本。

由于各部门需求强劲增长，设备设计部门的该团队在 9 个月内成功节省了约 80,000 欧元。

具体实例：手持式 ESD 扫描仪支架

下文以一个简单的三件式手持扫描仪支架为例，说明增材制造技术带来的成本节省优势。

如果按计划采用机械加工方式生产，10 件的成本预计为 4,000 欧元左右。

采用 3D 打印技术，以 Onyx ESD 材料制造的支架成本仅为 385.88 欧元，外加 200 欧元的人工成本。

与采用机械加工方式生产相比，总计可节省 3,414.12 欧元。

在合理使用的情况下，3D 打印技术能为任何公司带来巨大的附加值。

Digital Forge

如果查看 FESTO 打印的组件，很快就会注意到各个组件都有一个序列号或组件标识符。

如果整个组件或组件的某个零件出现损坏或磨损，可以重新打印替换件。

借助 Markforged 的 Eiger 动态增材制造软件，任何零件都可以在全球任何生产工厂按需制造。

选定的部分员工有权访问数据并对数据进行处置。

未来展望

展望未来，我们将继续保持 3D 打印机当前的产能利用率。如果利用率继续提高，我们将考虑扩大投资，购置更多打印机。

此外，我们目前正在评估全新 Markforged FX20 工业级 3D 打印机的潜力，以确定是否可将其用于生产。

FX20 的产能更高，而且能够生产更大的组件，有望延续 FESTO 的成功故事。
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