Zimber Verpackungen公司采用了一套带有3台安川机械手的设备，对各类电气插头进行装配。每一台机械手最多可以抓取3件不同的O型环(一件或两件环用于外侧装配，一件环则用于内测装配)，被装配的工件也由机械手抓取。O型环被置于专用的工装上，工件则被固定在工作站的上方。安川机械手可以对两个不同品种的部件或一个完整的部件进行装配。但是在企业看来，O型环的装配流程速度过于缓慢。

SLS技术被证实更具意义

Zimber公司与一位设计人员一起，共同寻找一种可加速装配作业的技术解决方案。他们决定改进针对内外侧O型环装配的六爪卡盘。依据设计人员的建议，Zimber公司决定对新的部件采取增材制造。“如果能够注意建模方面的若干事项，即可实现对整体功能组件的制造。这在切削加工上会增加很多额外成本。”公司称道。因为与许多复杂的后续需要被组装到一起的部件相比，对此类一次成型部件的想法打动了公司总经理Ralf Zimber。公司决策也参考了自身的一些工作经验，在过去旧式的外侧装配方面已经采用了部件烧结技术。

针对3D打印工艺，公司寻找一家采用选择性激光烧结工艺作业的外协加工单位。选择外协加工单位的关键性因素，是它对加工卡盘和内环装配元件所需的加工时间和可达到的加工精度，以及是否可纳入或甚至进一步改进所有所需的部件功能。当然，成本因素也很重要。最终选定了两家可外协加工的单位。“与我们一起确定O型环外侧装配第一站的外协加工单位向我们指出功能组件的间隙尺寸问题。”Ralf Zimber说道，“如果间隙尺寸达到0.6 mm，尽管我们仍可以实现某一个功能，但是部件达不到我们所需的精度和使用寿命。”第二家外协加工单位为Blue Production公司。其总经理Hans-Ulrich Büse与Ralf Zimber一起核查了CAD数据，并找到了另外一条路径。为此，该企业与设计服务单位一起，对六爪卡盘进行了优化。在经过多次设计更改之后，间隙尺寸被缩小到0.2 mm，从而实现轴承间隙的极大降低和精度的显著提高(图1)。

图1最左侧为采用PA12 KB烧结而成的Blue Production六爪卡盘。卡盘旁边黑色部位便是以0.6 mm间隙尺寸烧结而成的元件。右侧则是内侧装配的上半部分

为了更长的使用寿命而更换材料

为了改善产品的使用寿命，该公司采用了PA12 KB材料，这种材料可以耐受500万次运动循环。PA12 KB是一种含有陶瓷成分的聚酰胺材料，由Blue Production公司针对此类部件和此类用途专门研发而得。这种材质具有很高的刚性、机械耐磨性和耐热性等特征，同时也易于被加工，且具有光滑的表面，可以确保较长而稳定的使用寿命。Ralf Zimber对与外协加工单位的合作表示高兴：“我们现在能够以以往切削加工卡盘的很小一部分费用来获取管用的六爪卡盘了，而且在数个工作日内即可实现可重复性。”

在内侧装配上没有发生多大变化，只是所选择的材料是一种新型材料，铝聚酰胺是一种充填有铝材的PA12粉末，它无需任何辅助材料，因此也更加适合于复杂的形状。除了具备很好的形状稳定性之外，这种材料还易于被返工，且既干净、耐压又耐磨。此外，它还具有很大的刚性。除了良好的阻抗性和耐温性之外，企业也很重视材料的良好滑移性能。由此，套筒可以通过烧结而成的新型元件旋转180°。“在把10 t重的载荷安装到O型环上之后，尚未发现有任何磨损。”Ralf Zimber表示(图2)。目前，第一批V2A不锈钢交替卡钳已经烧结完成，卡钳具备了很高的刚性。

图2 Ralf Zimber是Zimber Verpackungen公司总经理，他不仅为部件实现经济性制造而高兴，同时也对产品达到较长使用寿命而感到欣慰