世界500强卡特彼勒建增材制造工厂，3D Systems金属3D打印机显神威

据南极熊了解“百年老店”卡特彼勒在牵手增材制造25年后，首次创建一个定位于如今二级市场零件供应的独立增材制造工厂，并为将来批量制作生产零件做好准备因其强大的功能和卓越的便利性，3D Systems开源的直接金属打印（DMP）设备在卡特彼勒变得越来越受欢迎。为了控制打印成本，卡特彼勒目前使用自己生产的金属粉。

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3D Systems直接金属打印（DMP）设备ProXTM 300 Walkthrough

卡特彼勒何方神圣？
卡特彼勒是一个拥有百年历史的世界500强企业 。自1886年Benjamin Holt（联合创始人）发明了第一台联合收割机、1912年C.L. Best（联合创始人）制造了其第一台履带式拖拉机起，卡特彼勒一直是建筑工程机械、矿用设备、柴油和天然气发动机、工业用燃气轮机以及柴电混合动力机组领域的全球领先企业。

纵观卡特彼勒设备近百年来征服了多少战场——30年代用于胡佛大坝和金门大桥的修建，40年代帮助美国完成超过7万英里高速公路和印度巴克拉大坝的建设，50年代支持美国政府针对南极洲“深冰行动”，60年代支持巴基斯坦曼格拉大坝建设、巴拿马运河的拓宽以及为阿波罗11号登月计划提供动力，80年代用于阿根廷亚赛瑞塔大坝和土耳其阿塔图卡大坝的建设，90年代之后又帮助中国三峡大坝的建设，和韩国新万金海堤的建设等等——其辉煌历史展示了卡特彼勒一直以来都致力于创造、建设、解决问题、创新、测试、提供服务以及让整个世界变得更好。

百年老店与3D打印
2016年1月，美国田纳西州戴尔斯堡的卡特彼勒变速箱总成工厂的装配程序出现故障，需要几周的时间才能解决。如果关闭装配线，工厂将承受几千美元的损失。更严重的问题是，客户需要等待更长时间才能获得新的变速箱。很快工厂就找到卡特彼勒3D打印团队寻求帮助。该团队使用3D打印制造出了一件临时使用的塑料工具，并连夜送到工厂，恢复了装配线的继续运转。
来自卡特彼勒3D打印团队的Jim LaHood说，“3D打印能给工厂带来无限的可能。对于没必要用金属材质的小型工具和计量仪器来说，现在已经不用像过去一样使用金属制造，而是选择塑料材质。”
在卡特彼勒，3D打印并不是一个新的概念。在过去25年中，公司通过3D打印快速成型制造了50,000个模型。不过，今天3D打印的使用方式已经发生了巨大的变化。
3D打印使制造零部件更具有可持续性，对卡特彼勒来说也意味着节约时间和巨大的成本。比如，一直让人头疼的销量较低的零部件。LaHood说，“它们需要巨大的仓储成本、运输成本和加工成本。”现在，通过3D打印，以前一年所需的这种零部件只用一个晚上就可以全部制造出来。

3D Systems 南极熊

  

3D Systems 南极熊

设备名称	ProXTM 200	ProXTM 300
成型尺寸	140×140×125mm	250×250×330mm
打印层厚	10μm-100μm可调 预设30、40、50μm
典型精度	整体尺寸的±0.1-0.2% 最小值±50μm
最小成型细节	X轴100μm Y轴100μm Z轴20μm
最小壁厚	150μm
激光功率/类型	300w/光纤激光器	500w/光纤激光器
设备重量	1500kg	5000kg
打印材料	钴铬合金CoCr  不锈钢 17-4PH  马氏体模具钢  铝合金AlSi12

*以上4种材料可提供标准化参数 更多材料客户可自行设定参数使用
*卡特彼勒增材制造工厂拥有2台ProX 200和1台ProX 300

为什么卡特彼勒要成立增材制造工厂和专职团队？
在增材制造（3D打印）技术多次急救卡特彼勒于水火后，秉承对3D打印技术的信任，相信很快这项技术的成本能大大降低、速度能大幅提高，卡特彼勒在提高自身零件设计效率和制造能力的道路上往前垮了一大步——去年下半年卡特彼勒在位于美国伊利诺伊斯州的总部附近开设了一个增材制造工厂，这个地方我们姑且称之为“工厂”，其实它比一般概念中的工厂要小而安静得多——它拥有包含FDM, SLA, SLS和树脂喷射打印在内各项技术的设备，此外还有3台来自美国3D Systems的直接金属打印设备,1台ProX 300（见下图），2台ProX 200。
“其实，自90年代早期开始，卡特彼勒的不同部门就一直在使用不同工艺的3D打印设备，”卡特彼勒先进技术总监Deb Conklin说道。“现在成立一个独立的增材制造工厂是为了将这个习惯或说潮流推进到下一步：集中增材制造专业人士和设备资源，为全公司所有能受益于此技术的各部门服务。这也就是为什么这个新地点更适合被称为工厂而非实验室的原因，” 她继续说。“这里不仅生产原型件，还生产二级市场维护部件和（最终）生产零件。增材制造代表了生产零件的新工艺，也代表了设计零件的新方式。”

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即使目前增材制造还不能成为卡特彼勒主要的生产技术，它依然在各方面让这家公司受益匪浅。上图为3D Systems金属打印机ProX 300。

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这个燃油滤清器底座一般用在挖土机引擎上，图上这个零件则是用美国3D Systems公司的直接金属打印（DMP）设备制作而成，充分显示了增材制造在快速制作停产零件方面的优势。

因其强大的功能和卓越的便利性，3D Systems的直接金属打印（DMP）设备在卡特彼勒变得越来越受欢迎。为了控制打印成本，卡特彼勒目前使用自己生产的金属粉。正是因为ProX设备参数开源，支撑少，表面细节完好，以及卡特彼勒公司对细节特征要求高，所以这两款设备成为了卡特彼勒公司的理想选择。

卡特彼勒再成立3D打印和创新加速器园区
2016年3月31日，卡特彼勒宣布3D打印和创新加速器园区正式揭幕，旨在助力未来发展，推进更广泛的合作、创新和加速， 完善了卡特彼勒技术生态系统。卡特彼勒董事长兼首席执行官道格拉斯·欧博赫曼（Doug Oberhelman）说，“卡特彼勒3D打印技术的未来令人振奋，从铸造件到零部件，乃至其它可能实现的更大应用。此次揭幕的创新加速器将带来多项创新，推动我们实现更大更快的发展。我已经迫不及待想看到它为卡特彼勒和我们的客户带来的成果。”

卡特彼勒的历史展示了其一直以来都致力于创造，自 Benjamin Holt 和 C. L. Best两位创始人开始，卡特彼勒人一直演绎着辉煌的人生篇章。3D Systems很荣幸与巨人一起，站在创造的风口浪尖。

关于3D Systems
3D Systems是3D 打印行业中的领先者，提供“从设计到制造”全套解决方案，包括3D打印机、打印材料和云计算按需定制部件；其强大的数字化流程真正把创意带入生活，可选材料包括塑料、金属、陶瓷和食品等，获得专业人士和消费者的一致好评。3DS领先的医疗解决方案包括全套仿真、培训、互动式个人化的手术和患者特定解决方案以及牙科类设备上的应用等。3DS个性化的三维设计和检测产品提供最前沿的采集和触摸技术，成熟的集成式解决方案替代并补充传统方法，数据输入直接打印实物件减小设计新产品的时间和成本。这些解决方案都可用来加快设计、创造、沟 通、原型或产生实物件，助力客户“制造未来”。