把工業(yè)制造能力，交到未來工程師手中
我們與哈爾濱工業(yè)大學(xué)競技機(jī)器人隊(duì)合作，將Form 4光固化3D打印機(jī)與完整的后處理方案融入其工程流程。我們相信，將工業(yè)級(jí)工具交到未來工程師手中，可以讓創(chuàng)造更快發(fā)生。為哈爾濱工業(yè)大學(xué)競技機(jī)器人隊(duì)提供了整套Form 4系列3D打印設(shè)備及配套材料。這批設(shè)備被納入機(jī)器人隊(duì)的工程流程，用于結(jié)構(gòu)迭代、功能驗(yàn)證與復(fù)雜部件制造。
在機(jī)器人舵輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，團(tuán)隊(duì)使用Form 4打印的Rigid 10K高硬樹脂齒輪，替代了原線切割的調(diào)質(zhì)45鋼齒輪。測試顯示，樹脂齒輪重量僅為鋼齒輪的約1/8（25g vs 199.3g），顯著降低了系統(tǒng)慣性；同時(shí)，其表面光滑度高，嚙合更順滑、運(yùn)行噪音更低，在非極端沖擊的傳動(dòng)場景下表現(xiàn)出色。
高頻迭代：加快開發(fā)節(jié)奏
團(tuán)隊(duì)在結(jié)構(gòu)件開發(fā)過程中，通過及時(shí)打樣與功能驗(yàn)證，不斷推進(jìn)設(shè)計(jì)優(yōu)化。借助Form 4 的快速成型能力，在較短時(shí)間內(nèi)完成多輪設(shè)計(jì)更新，特別是在加工難度高、成本高的錐齒輪等復(fù)雜部件上。
利用Form 4快速打印Rigid 10K材質(zhì)樣品進(jìn)行裝配測試，與PLA、PA6-CF等FDM方案橫向?qū)Ρ?/span>，隊(duì)員高效驗(yàn)證齒型設(shè)計(jì)等可行性，為最終選材爭取時(shí)間。
打印精度對比
材料多樣性：拓寬工程邊界
除了本次測試的 Rigid 10K高硬樹脂，Formlabs豐富的材料庫為復(fù)雜工程提供了極大的選擇空間。事實(shí)上，針對機(jī)器人競技中不同的應(yīng)力需求，賽隊(duì)后續(xù)計(jì)劃嘗試更多功能性材料。
例如，針對需要極高耐疲勞性的傳動(dòng)部件，團(tuán)隊(duì)已向Formlabs申請了SLS激光燒結(jié)機(jī)器生產(chǎn)的PA11與PA12尼龍材料進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。這種從SLA光固化到SLS粉末燒結(jié)的多技術(shù)儲(chǔ)備，讓團(tuán)隊(duì)能夠根據(jù)實(shí)際工況，精準(zhǔn)定制最優(yōu)方案。
為何選擇Formlabs
面對齒輪、傳動(dòng)件等具有復(fù)雜齒形與小模數(shù)結(jié)構(gòu)的部件，團(tuán)隊(duì)對不同制造技術(shù)進(jìn)行了橫向測試。他們明顯感受到，工業(yè)級(jí)SLA在表面光潔度、尺寸精度及嚙合順滑度上具備顯著優(yōu)勢。
測試中，F(xiàn)orm 4打印的Rigid 10K錐齒輪齒形精度最高、最接近理論模型，在調(diào)整嚙合后表現(xiàn)優(yōu)異。
Formlabs助力工程實(shí)踐
在高集中應(yīng)力場景下（如配合特定聯(lián)軸器安裝），學(xué)生們發(fā)現(xiàn)了Rigid 10K材料在韌性上的局限，基于此他們和Formlabs的應(yīng)用工程師張少博深入交流，共同分析失效原因，并規(guī)劃后續(xù)使用韌性更強(qiáng)的Tough 2000樹脂進(jìn)行測試。
這不僅是一次設(shè)備體驗(yàn)，更是一次對產(chǎn)品極限的真實(shí)挑戰(zhàn)，一場圍繞剛性、韌性與可靠性平衡的工程協(xié)作。
高效后處理：“一鍵打印”成品
團(tuán)隊(duì)采用Formlabs完整的后處理方案。從打印完成到清洗、固化，流程高效便捷，最終零件的性能表現(xiàn)與精度均符合工程預(yù)期，確保了從設(shè)計(jì)到可靠實(shí)物的無縫銜接。
