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瑞士眼鏡製造商如何使用 SLS 3D 打印生產高質量眼鏡

日期:2022/05/26 發佈者: 流覽次數:85


Marcus Marienfeld AG 的眼鏡憑藉其高品質、奢華的材料選擇和一絲不苟的工藝,再加上不斷創新的理念,明顯地將自己與傳統的玻璃鏡框區分開來。

作為一名金匠,Marcus Marienfeld 在設計和製造新配飾方面一直在尋求創新和挑戰。

最近,他使用 Fuse 1 將選擇性激光燒結 (SLS) 3D 打印集成到他的瑞士車間的玻璃框架生產線中,用於打印最終用途零件和用於形成鈦的快速工具。

在這次採訪中,他談到了他使用 SLS 3D 打印的第一步,它在批量生產和定制產品方面為他帶來的優勢,以及他為什麼如此喜歡使用尼龍作為原材料。

從金匠到眼鏡製造商

Marcus Marienfeld 以金匠的身份來到他現在的家鄉瑞士。 他很快就看到了他所在行業的潛力,可以改變甚至徹底改變傳統和大部分過時的生產技術。

他的使命不僅是將技術引入珠寶設計,還將其引入其生產。

他從一家開發珠寶系列的公司開始,並始終努力將每一件工藝帶到內部並手工製造產品,從繪圖到模型構建一直到實施和生產。



作為一名金匠,他首先使用 SLA 3D 打印對珠寶和配飾進行快速原型製作,然後在 CNC 機器上對設計進行編程。

今天,Marienfeld 主要在他的專業領域使用 SLS 3D 打印:眼鏡製造。 他的公司將 Nylon 11 Powder 材料集成到其精密和高品質的眼鏡框架中,並使用 SLS 零件作為製造工具。

“我的基本理念是,我們的目標是在製造過程中實現自給自足,能夠非常精確地影響過程並始終保持靈活性。 我可以帶進自己辦公室的 3D 打印機正好實現了這一願景。”Marcus Marienfeld

Fuse 1 上批量生產 3D 打印玻璃框架

從今年開始,Marcus Marienfeld AG 在他們自己的 Fuse 1 SLS 3D 的幫助下,越來越多地將尼龍融入到不同尋常的材料選擇中——從碳到鈦、水牛角和舊橡木桶中的木材——用於他們的豪華眼鏡 打印機。

"“我們的眼鏡與現有的眼鏡不同" says Marienfeld.

懷著這個雄心壯志,他決定將 Formlabs 材料 Nylon 11 Powder 融入他的眼鏡設計中。 首先,許多不同的設計,主要是印在 Fuse 1 上的框架正面,在 Marienfeld 的工作室進行了測試。 Fuse 1 最近也首次用於製造系列。 在大約 1 年的時間裡,一張印刷品總共可以生產 80 個成品框架正面。 1.5天。

由於 Fuse 1 的大構建體積,總共可以堆疊 80 個框架正面,並在沒有支撐結構的情況下一次打印生產。


Fuse 1 上的選擇性激光燒結技術提供了高細節且不需要支撐結構,因此適用於打印精細的設計特徵,這些特徵隨後會通過精確貼合進行進一步加工。

SLS 3D 打印的一大優點是它可以在沒有支撐結構的情況下打印嵌套零件。.” Marcus Marienfeld

在 Fuse Sift 中進行後處理的尼龍 11 粉末眼鏡架。


第一個 SLS 3D 打印眼鏡系列將配備高品質碳纖維鏡腿,然後出售給全球合作夥伴。 此外,其他帶有尼龍元素的眼鏡項目已經在 Marienfeld 的工作台上進行。 運動眼鏡設計有一體式通風槽,以交錯印花完成。

“保險絲 1 的準確度始終為 100% 這太棒了。" Marcus Marienfeld

Fuse 1 不斷為設計師打開新的視野。 “我們設計了特殊的眼鏡,不僅是扁平的,而且在外面更厚。 它們幾乎是圓錐形的。 要建造這樣的東西,3D 打印是關鍵。 我們可以輕鬆實現其他技術無法使用的特殊設計,”Marienfeld 解釋道。

耐用尼龍材料的美學優勢

雖然耐溫性或極限抗拉強度等機械性能對許多 Fuse 1 用戶來說很重要,但 Marienfeld 卻採取了完全不同的觀點。

在選擇材料時,設計師選擇尼龍 11 粉末主要是因為它的美學特性。

“我想稍微強調一下 Nylon 11 Powder 的黑色無菸煤色。 它具有中性的外觀,您可以在那裡使用材料組合,如果是珠寶,您可以很好地結合彩色元素,”Marienfeld 說。

此外,在精加工步驟後仍保持一定抓地力的半光澤飾面對於銷售和佩戴 Nylon 11 Powder 眼鏡非常重要。

3D 打印將個人客戶的願望變為現實

由於 Marcus Marienfeld AG 長期以來一直在為其眼鏡使用許多其他生產技術,因此可以將 3D 打印工藝與傳統工藝(如 CNC 加工)進行清晰的比較。

Marienfeld 的碳纖維玻璃是在五軸 CNC 機床上銑削而成。 在細節方面,他們做了所有的工作,但 Marienfeld 無法做出個別的改變來為每位顧客提供完美貼合他們臉型的眼鏡。


“有了 3D 打印,我可以立即完成。 如果您熟悉 CAD 設計,您可以輕鬆地對 3D 模型進行調整,將其上傳到軟件,然後直接打印。 另一方面,在銑削方面,我總是需要單獨且昂貴的工具開發來將元件固定在機器中,”Marienfeld 解釋道。

例如,他能夠實現登山嚮導對定制產品的要求。 由於使用了 3D 打印,我們在短短兩週內就交付了帶有特殊側面元素的尼龍太陽鏡,可以抵禦山上的太陽光線。

“對於需要傳統製造方法的碳,你可能需要兩到三個月的時間才能進行這種生產,”Marienfeld 解釋說。


用於形成鈦的 SLS 3D 打印工具

除了使用尼龍元素製造眼鏡外,Marcus Marienfeld AG 還在 Fuse 1 上生產自己的模具。尼龍 11 粉末因其強度和尺寸穩定性而特別適合生產鈦制眼鏡的模具。


“鈦的缺點是難以成型、彎曲或銑削。 但我想到了用 3D 打印的 Nylon 11 Powder 壓機工具來嘗試它,而且效果很好。.” Marcus Marienfeld


“我們製造壓制工具來將玻璃框架彎曲成正確的形狀。 需要根據眼鏡的型號創建不同的鏡架曲率。 我們過去使用鋼製工具非常費力地做到這一點,這會導致每個模型的成本很高,”Marienfeld 說。


這種由 Nylon 11 Powder 製成的製造助劑,由上下工具組成,在工廠擰入肘桿壓力機中,可承受約 90公斤。 Nylon 11 Powder 出色的尺寸穩定性可防止在如此高壓下鈦邊緣與工具接觸的地方出現任何壓痕。

持續創新,由 3D 打印提供支持

“我們的目標永遠是成長。 不在於規模或銷量,而在於質量和創新。 我們希望保持利基市場” says Marienfeld about his brand.


借助 3D 打印,Marienfeld 為他的公司找到了一種技術,該技術可以通過原型和工具構建為他節省時間和金錢,同時也使他能夠不斷開發他的產品設計和製造方法,以便他能夠始終激勵他的客戶.


“當您在內部擁有這樣的 3D 打印機時,您會變得非常有創造力和想像力。 我可以毫不費力地做一些我不會嘗試的事情." Marcus Marienfeld

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