当前，全球制造业正加快迈向数字化、智能化时代。在客户个性化定制需求日益增长的背景下，智能制造通过缩短产品研发周期、减少资源能源消耗、降低运营成本，使小批量定制达到大批量生产同样的效率和成本。增材制造(3d打印)作为智能制造领域代表性技术之一，不仅可以生产最终用途的功能零件，作为传统制造手段的必要补充，从难以加工的定制软钳口到用于焊接的定位夹具，工业3d打印机可以轻易完成高难度工装夹具的制作。
工装夹具：精益求精的生产利器
工装夹具对于制造业中的产品生产扮演着至关重要的角色。那什么是工装夹具呢?夹具是用来固定加工对象，使之占有正确的位置，接受施工或检测的装置。一些常见的工装夹具包括:平口钳、弧形钳、手动夹具、万向夹具、螺纹夹具、弹笺夹具、自动中心夹具、夹盘等等。选择合适的工装夹具取决于要加工的材料、要实现的目标和所需的精度等因素。
在生产环境中，如果用手进行零件搬运不仅很容易造成安全隐患，还存在种种潜在的风险，如腐蚀、触电和高温表面等，使用夹具可以提高生产效率、减少操作错误，同时还能保护工件和操作人员的安全。此外，它们还可以节省时间和成本，提高生产效率和质量。从应用场景来看，常用于生产制造，或者是品质检测及批量的自动化包装、物流或装配等。
工装夹具制作，3d打印能否取代cnc?
大家可能对cnc加工不是很陌生，首先明确一个点:这里不是用fff打印去替代cnc，相比之下cnc有一些无法替代的优势。cnc主要优势在于简单工件的成本相对较低，其次可以加工大部分材料，包括金属及非金属材料。另外，cnc已经成为广为人知的技术，它的精度很高，可以达到微米级。cnc的这些优势是不可撼动的。然而，在制造工装夹具领域，cnc技术还存在一些的问题，比如说它需要有人值守，编程比较复杂，对工人经验要求较高、复杂零部件工序多、工时久等等。
fff打印制作工装夹具的优势
近年来，新兴的3d打印技术在制造业中的应用已经越来越普及，特别是在工装夹具生产中，3d打印正逐渐演化为一种性价比高、效率高、生产周期短的生产方式。raise3d的fff打印具备快速柔性制造的功能，主要体现在产品的迭代能力大幅提升，相对比较灵活，不受限于场地，人员熟练度等因素，实现按需和柔性生产。
其次在于轻量化，在传统的cnc工艺会需要用到一些材料，比如说像这个合金或者锈钢，这些材料相对比较笨重，而3d打印就可以很好地利用轻量化设计，同时fff打印可以提供比较充分的填充模式速度，在ideamaker软件里面就可以实现多种输出模式来打印结构，虽然说外部形状是跟传统模式一样，但是可以让内部的结构变得更加轻量化，同时也降低了整体的成本。
另外，3d打印技术可以实现更高自由度的设计，突破一些传统局限，也可以把复杂装配的零件组合到一起进行一体化打印，优化工装夹具的精度、耐久度，降低反复装配导致的精度缺失，同时还可以更好的兼顾到人体工学的一些设计，降低了人员的操作难度。
材料的多样性对于工装夹具的价值
raise3d的生态系统主要是由3大关键元素来支撑:打印机、软件和材料，这三者缺一不可互为补充，追求卓越性能的生态系统来符合满足客户全方位的需求。raise3d非常看重材料，把它不断地往高性能的方向进行推动，为此设定了一些标准，如杨氏模量在3gpa以上，或者耐温在150”c以上定义它为高性能材料。热塑性材料从形态上分为无定形态和半结晶形态。为了把性能往更高性能的领域上推，abs、asa、pla等一些材料由我们自己来独立开发，另外还有ofp开放耗材计划给到材料供应商来共同推动，还可以通过纤维增强复合材料通往高性能材料区域。
从材料的角度看，大部分材料都可以被应用在工装夹具领域，通常包含了abs、asa、petg、pla；工业产品级包括pc、pa、pp、tpu、碳纤增强、玻璃纤维增强材料，还有特殊用途材料，包括esd-safe(一款防静电的材料)、flame retardan和支撑材料。还有第三方认证耗材，包括ofp1.0计划以及ofp2.0。纤维增强材料非常适合工装夹具，主要因为它的高刚性和强度、耐温性、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性还有高强度重量比。经过纤维增强之后的材料比基础材料的性能会得到一个大幅度的提升，包括杨氏模量e(gpa)、拉伸强度(mpa)，hdt热变形温度和抗冲击强度。
raise3d去年推出的一款新材料–工业级尼龙12碳纤增强材料pa12cf&pa12cf支撑，热变形温度在130度左右，杨氏模量达到3.3gpa，符合对高性能材料的标准，拉伸强度达到了72兆帕，抗弯强度相对比较高，符合工装夹具生产的需求和定位。尼龙12碳纤增强材料打印完成的各种试制工具，平滑度和表面光泽度都是比较出类拔萃的。大家如果对生产工装夹具有更高的要求，可以考虑raise3d工业级ppacf或者ppa支撑，这款材料具备更高的热变性温度，杨氏模量达到7.1gpa。
raise3d开放式耗材项目ofp2.0
多元材料在工装夹具的潜在应用可以铺展到raise3d的第三方认证耗材，开源线材计划(ofp)是一项某于raise3d与线材生产之间，确认并选择最优表现的线材合作方式，基于这种理念，开发了非常多的第三方耗材供应商，对客户来说，更多材料选择让生产更加随心所欲。在ofp1.0的基础之上逐步打造跟开发ofp2.0的计划，更加关注机械性能、打印件的整体性能，为客户提供用于生产使用的性能件。那目前已有的ofp2.0合作供应商包括polymaker:basf，ppprint, esun等。
比较有代表性的材料如petg，加入碳纳米管的添加剂，是一款esd抗静电材料，具备优异的机械性能，z项强度更强，抗化学腐蚀，优异的打印性能，因此它可以运用到消费类电子行业以及工装夹具行业。
pp材料打印是很多打印机厂商苦于研究的一款材料，市面上很少见，这款材料在注塑领域应用非常广泛，它具备低密度、轻量化，低翘曲、中等刚性，还有优异的韧性、极佳的z项拉伸强度，同时具备了化学耐腐蚀，生物相容性、食品安全级的认证，这款材料在康复辅具领域有了非常多的应用，在工装夹具领域同样有更广泛的应用。
如何更灵活地实现就地化生产?
有了耗材就要考虑用什么样的打印机来投入生产，如 raise3d 比较小巧的两款设备，e2cf 和 pro3 系列，pro3 系列分为 pro3 和 pro3 plus，即便是比较大型的 pro3 plus，它的占地面积其实小于一平米，差不多在620x626x720的空间范围。这两款设备其实都是可以很灵活的在办公区域内进行移动完成打印任务，并且不妨碍任何的安全生产。这两款打印机虽然看上去小巧，但是可打印面积相对比较大，比如说pro3 plus可以达到300x300x600，打印尺寸符合大部分工业生产需求，打印工装夹具也是没有问题的。
raise3d的raisecloud云端远程管理系统具备非常多功能，包括延时影像记录、自动化打印、高效的任务管理、可定义的工作流程，可以同时管理多台打印机，让工作更加如虎添翼，居家办公运筹帷幄，一切尽在掌握之中。
