金属3D打印在荷兰手表制造中发挥作用

     让制造不再成为大型制造商独有的权利，3D打印催生了个性设计师的创业之路。在这方面，Holthinrichs Watches的创始人Michiel 走在了前列，荷兰的手表品牌Holthinrichs正在与雷尼绍增材制造解决方案中心合作，增强他们对金属增材制造潜力的了解，并加强他们的高端限量腕表的整体制造工艺。

    Holthinrichs所推出的第一款含3D打印概念的“Ornament 1”手表结合了传统的制表元素和金属3D打印新技术，传统制表部分包括瑞士手工制造的精密零件以及手工上链，甚至是这款手表所具有的20世纪50年代经典手表灵感的设计也是来自于传统美感的启发。通过金属3D打印，Holthinrichs生产出表壳、表冠和扣环。

     Holthinrichs手表品牌是由Michiel Holthinrichs于2013年创立的。当时在德尔夫特理工大学攻读建筑大师的时候，Michiel开始收集和修复复古手表。建筑师的知识体系教会他关于重视细节和装饰功能的重要性，这在装饰艺术中是普遍存在的，他在手表设计中体现了这些元素。 Michiel将优雅的时光视为微型、精确的结构相互配合所传达的流畅感，他将自己的艺术和工程天赋转移到创作Holthinrichs手表设计中。

     Ornament 1的诞生起源于Michiel通过铅笔素描制作的第一次设计迭代，然后通过电脑建模将素描作品通过三维技术模型的方式呈现出来，在建模的过程中还考虑到零件通过CNC机械或手动车床来进行后续加工的设计需求。

      证明了可行性后，Michiel认识到他们还不具备投资设备和开发技术来自己生产手表的能力，所以他们需要找到一个制造合作伙伴。不过，荷兰并不存在成熟的制表业，一切都要“摸着石头过河”。

Michiel在媒体上看过关于3D打印的报告，并发现雷尼绍的金属3D打印系统。于是他们开始了在雷尼绍AM250系统上的尝试。

    Ornament 1的表壳、表冠和扣环是通过3D打印不锈钢316L材料制成的。表壳的直径为38毫米，只有10毫米厚，Holthinrichs品牌体现在侧面上，并在其边缘上以“不锈钢”，“3D打印”和“瑞士运动”这些词点缀。这些精美的脚本细节只能通过金属3D打印的方式才能实现，这也突显了雷尼绍的高性能增材制造系统产生高精度和精细细节的能力。

    这批手表在雷尼绍AM250系统上花了大约三十个小时进行打印。后处理，包括零件的加工，都是外包的。手工清理和抛光，组装和调整又花费了约三十小时。

     随后，Ornament 1进入到市场，并以其精湛的设计和3D打印概念吸引了消费者的喜爱。由于3D打印技术的新颖性，它引起了广泛的宣传。优雅的20世纪50年代装饰艺术设计和美丽的宣传方式结合限量版的营销策略，Ornament 1的售价超过了3,000欧元。

      现在Michiel已经证明了“Ornament 1”是可以生产并商业化的，他想调查这种生产工艺的可重复性，并简化劳动密集的后处理过程。此外，目前他的制造成本相对较高，因为金属3D打印、机加工和其他自动化后处理都通过外包的形式实现的。

Michiel的计划是开发一个核心系列的经典风格手表，定位于高端，具有强大的个性元素，但可以完全像首饰一样被定制。

雷尼绍评估Michiel的计划之后，得出结论，增材制造解决方案中心（AMSC）将是Michiel实现他的想法的最佳方式。

雷尼绍的增材制造解决方案中心是由雷尼绍的工程师来进行日常运营和技术支持的服务中心，客户可以“租用”雷尼绍的设备与服务。 AMSC的服务可以涵盖从增材制造到设计，再到后处理和检查的全部生产过程。

雷尼绍的目的是让客户在不到六个月的时间内建立自己的知识体系，以便在他们做出购买金属3D打印设备之前就可以对这种技术和流程获得充分的了解。

    拿3D打印材料来说，Ornament 1采用的是不锈钢材料，Michiel希望尝试其他的材料。雷尼绍推荐了钛合金材料，因为钛合金可以实现高度抛光的光洁度，并有助于减少加工时间。此外，钛比不锈钢更轻，这将为Michiel的手表提供重要的市场差异化卖点。

Renishaw AM应用工程师Charlie Birkett解释说：“如果Michiel想要调整一个设计，譬如说改变雕刻或签名，他可以在他的电脑上做到这一点，这种改变对生产线来说没有任何额外的成本发生。”

雷尼绍 AMSC中心将Michiel的新设计输入到QuantAM构建准备软件中。 QuantAM专门用于雷尼绍金属增材制造系统。使用该软件，雷尼绍团队可以向Michiel展示如何检查和配置构建板上的部件并调整构建方向。该团队的专有技术确保了最小数量的支撑结构，以避免浪费材料并节省构建时间。

     通过了QuantAM软件的构建准备工作，文件被发送到Renishaw AM 400金属增材制造系统中。该系统由于其材料切换的灵活性和再现尖角以及设计中的细节能力而著称。

     Michiel认为整个手表业正在发生变化，以前是传统的大型制表公司所垄断，但市场的需求正在朝着更个性化的方向发展。他将钛制手表部件描述为“非常美观 – 粗糙的工业美学”，并期待后期处理的效果，他说：“一切刚刚开始，所以我非常好奇。 ”