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客户故事

3D打印技术在汽车工业的应用

发布时间:2014年08月25日    阅读量:9351
3D打印技术(快速成型(Rapid PrototypingRP)技术,也称为增材制造Additive ManufacturingAM),是上世纪80年代末及90年代初发展起来的高新制造技术其重要意义可与数控技术(CNC)相比。3D打印技术是一种基于离散,堆积成型思想的新型成型技术。该技术通过工业设计或三维数字化技术(比如三维扫描、三坐标测量)获得零件或物体的三维模型数据,再利用3D打印技术以材料累加的方式快速、精确地制造出零件或物体的实体模型甚至直接制造零件或模具 3D打印主要技术种类:立体光刻(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、熔融挤压成型(FDM)等。3D打印优势包括可降低产品开发费用,缩短开发周期,复杂制造并实现设计制造一体化。这些优点受到了不同行业的积极响应和广泛应用尤其在汽车行业,受益于这项新技术的应用,使新车型的开发速度比原来快了好几倍,而开发成本却只有原来的几分之一。因此,几乎所有的整车厂都采用不同工艺的快速成型设备用于满足设计不同阶段的需要,如通用、福特、保时捷、本田、丰田、克莱斯勒、奔驰、奥迪、一汽-大众、宝马等。 汽车行业3D打印商业应用市场的占比为20.6%Wohlers Associates2010。目前汽车企业中的应用主要是用大尺寸3D打印机为产品开发提供原型、模型,作为设计验证和评估的手段。国内汽车产品设计主要依赖于市场客户的反馈信息,工程师和设计师采集市场信息后,进行概念设计、原型开发,产品原型由汽车设计部门(汽车研究院)委托专业的手板厂商进行3D打印、CNC加工,手板用于设计验证评估、快速模具原型制造、小批量直接制造。  
汽车发动机 汽车发动机进气管内腔形状是由十分复杂的自由曲面构成的,它对提高进气效率、燃烧过程有十分重要的影响。设计过程中,需要对不同的进气管方案做气道试验,传统的方法是用手工方法加工出由几十个截面来描述的气管木模或石膏模,再用砂模铸造进气管,加工中,木模工对图纸的理解和本身的技术水平常导致零件与设计意图的偏离,有时这种误差的影响是显著的。使用数控加工虽然能较好地反映出设计意图,但其准备时间长,特别是几何形状复杂时更是如此。英国Rover公司使用SLS技术生产进气管的外模及内腔模,取得了令人满意的效果
 
汽车发动机进气管的SLS原型件 汽车灯具 汽车灯具大多数的形状是不规则的曲面复杂模具制造难度很大。通过SLA技术,可以很快得到精确的产品试样为模具设计CADCAM提供了有利的参考。同时也可以通过SLA技术,结合真空注型工艺,用熔模铸造的方法快速、高精度地制造出灯具模具。
 
汽车灯具的SLA原型件 随着3D打印机价格下跌和成熟的产业链(设计人员,制造商,供应商,集成商和用户)形成3D打印技术改变汽车市场游戏规则   创新汽车设计 随着3D打印技术的成熟推广汽车消费者能够随时随地地打印出对新设计的产品模型,这为汽车厂商的设计部门提供新的思路和设计素材来源,而且这些通过众包( Crowd Sourcing)的形式获得的产品创新将是丰富的动态的。 零部件定制 客户在专业市场、手机、网络上可以选择自己喜好的汽车零部件的组合,比如汽车保险杠,后视镜,前大灯,仪表板,方向盘和其他内外饰件,在汽车经销商确认客户的设计需求后,3D打印服务商即可制造这些汽车零部件组合,随后,客户即可得到自己定制的汽车。 备件和服务 4S店或者车主可以利用3D打印机打印汽车零部件零件和维修工具,具体而言,用3D扫描仪扫描原型,再用逆向设计软件进行造型,然后利用三维打印机完成工具的复制  
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