浅谈SLS 3D打印技术在低压电器行业的应用

来源： TPM3D 盈普三维

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。

△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。

△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。

△客户使用SLS技术开发的某型号塑壳断路器外壳

△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。

△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。

△客户现场—干净整洁的使用环境

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

客户反馈

“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