汽车企业3D打印技术应用的3大主要类型

文章来源:3D打印无所不知 点击数:47 发布时间:2019-01-10
3D打印在原型设计和制造、直接生产零件、定制生产辅助工具,3大应用上极大促进了汽车产业的研发和生产速度。
汽车企业3D打印技术应用的3大主要类型

▌原型和概念设计

汽车的开发和概念设计阶段,从车轮罩、车门把手到散热器格栅,车辆的大部分零部件原型都需要制作验证。制作的原型模型必须具有精确的几何形状、真实的颜色和透明度。

奥迪早在2002年即购买了第一台StratasysFDM 3D打印机,现在拥有10台可运行设备 - 包括Stratasys FDM和PolyJet型号。用于汽车前期开发的原型制作。

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奥迪使用3D打印通风格栅

奥迪因其华丽的外观设计而成为知名的豪车品牌,其中车尾灯的设计功不可没。车尾灯颜色通常是红色和橙色,或者红色和白色组合,需要由多个部件组装。

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引进3D打印技术之前,奥迪在采用模制和铣削制作车尾灯原型,费时费力,而且很多形状无法实现。

后来,团队引进stratasys J750 3D打印机制造车尾灯灯罩原型。J750 采用PolyJet技术,能实现全彩色、多材料打印。多色多功能车尾灯可一次整体成型,无需由多个部件组装,节省了时间跟人力。更重要的是,3D打印技术任何形状都能做到,使得设计师更能实现他的独特设计。

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奥迪3D打印尾灯原型

奥迪研发团队采用3D打印,很多部件的原型制造时间缩短到一半,节省50%的交订时间,使汽车可更快地投入市场。

 

▌直接零件制造

对于一些限量版车型、定制的方程式赛车,如果使用传统方法制作,独特的定制元件十分昂贵,且需要大量劳动力、耗费大量时间。

现在stratasys的工程塑料(pps、ultem、尼龙等)完全能符合汽车极端行驶的恶劣环境。 使用stratasys FDM 3D打印机制作这些小批量定制的零件,可以节省大量的成本和时间,还能突破形状的限制,制造的零件更符合汽车结构,提升汽车性能。

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NITech使用 3D 打印为世界大学生方程式汽车大赛日本站 (SFJ) 比赛打印功能齐全的平衡水箱。工程师随着赛事,多次迭代设计,第二天新的水箱就能做出来。塑料零件坚固且重量更轻,利于汽车提速。

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▌生产辅助工具

在汽车的生产制造现场,常常需要大量的夹具、治具等生产辅助工具确保产品的生产效率和良品率。

JEEP的车标在组装期间,员工必须将logo放置在精确位置上,刚好位于汽车尾盖车牌水平正上方。为了完美组装,研发人员采用3D打印开发了定位辅助工具来精确定位位置。

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除了定位辅助工具,3D打印还可以制作安装辅助工具以及安全辅助工具。这些工具的使用可以保护汽车在装配过程中免受可能的损坏,同时也能保证操作人员的安全。

奥迪开发的安装辅助工具,可以确保工人在安装操作时,棘轮开关朝一个方向推动,避免棘轮损坏,提升良品率。

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宝马使用3D打印为工人定制拇指手套,以防止手指被金属割伤,也可以减轻手指疲劳程度。

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▌将3D打印技术融入汽车制造

上图是奥迪模具制造部门,借助3D打印技术制造的1:2比例的Type C赛车复制品。全车所有零件都是3D打印制作而成。这辆模型赛车是奥迪对3D打印技术的一项测试。

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