3D打印高達30萬件的規(guī)模工廠概念，里程碑的EDAG冷卻劑分配器

魔猴君  行業(yè)資訊   1924天前

市場研究專家將如今的3D打印市場格局劃分為兩種態(tài)勢：“下風口”所制造的產品與傳統(tǒng)方式制造的產品設計相同，將3D打印技術的應用局限在原型制造領域，發(fā)揮的是3D 打印 “快速”制造的優(yōu)勢；“上風口”通過3D打印技術成就“復雜”產品，這種產品通過傳統(tǒng)方式通常很難制造出來，實現了更高的產品性能，提升了產品生命周期的附加值。

如今，EDAG與西門子的合作達到了一個重要的里程碑，EDAG最近展示了與西門子數字工業(yè)公司合作開發(fā)的3D打印主動冷卻劑分配器，并首次安裝在“EDAG SCALEbat”電池外殼中。 這種帶有復雜冷卻回路的冷卻劑分配器，正是3D打印站在“上風口”的典型應用。

3D打印站在“上風口”的典型應用

3D打印的冷卻劑分配器的任務是有效地消散快速充電過程和負載循環(huán)期間產生的熱量。根據產生的熱量，各個電池模塊由集成的閥門控制器通過各種冷卻回路主動控制，并根據需要進行冷卻。借助西門子的Siemens CFD拓撲優(yōu)化軟件，與傳統(tǒng)設計方法相比，冷卻劑分配器將壓力損失減少了22％。

3D打印冷卻劑分配器。來源：EDAG

由于產品性能獲得的明顯提升，這款冷卻劑分配器如同GE所規(guī)模生產的噴油嘴一樣，面臨著產業(yè)化生產的需求。將惠普的工業(yè)級HP Jet Fusion 5200 3D打印設備集成到西門子的數字企業(yè)解決方案中，可以比以前更快，更經濟，更可持續(xù)地生產這種冷卻劑分配器。而基于高達30萬件的規(guī)?；a概念證明了在批量生產中通過3D打印制造零部件的經濟可行性。

Review

很多時候，企業(yè)無法實現從1到n的產業(yè)化發(fā)展，是因為陷入了下風口的僵局。而想要從“下風口”轉移到“上風口”是充滿挑戰(zhàn)的，僅僅從對公司實力的要求上看，這兩個風口對公司實力和人才水平的要求差距很大。

就專注于研發(fā)設備與材料的3D打印領域廠家來說，很難依靠自身的實力引領其用戶從“下風口”轉移到“上風口”。而依靠用戶自身對3D打印的了解，更難下定轉型的決心，這其中除了像GE, 西門子這樣產業(yè)鏈健全的應用型企業(yè)可以主動實現制造轉型之外，在還會觸及到動一發(fā)而牽全身的供應鏈的重新改造，技術的挑戰(zhàn)、原有固定資產的投入或歸零、人才的重新培訓需求，各種“大山”使得當前的3D打印應用從下風口轉移到上風口的路途舉步維艱。

在這方面，EDAG做了很好的示范，EDAG是一家在汽車制造商背后的全力以赴、專門致力于開發(fā)3D打印汽車技術的工程公司。EDAG不僅探索如何創(chuàng)建通過傳統(tǒng)制造工藝難以實現的零件設計實現從0到1的創(chuàng)新開發(fā)工作，還積極的探索從1到n的產業(yè)化發(fā)展路徑。就在2019年漢諾威工業(yè)博覽會期間，西門子與EDAG還宣布了加強合作的計劃。一個典型的產品是“Next Gen Space frame 2.0”智能模塊化系統(tǒng)。這是EDAG和西門子以及Constellium，Fraunhofer IAPT，Concept Laser和BLM共同完成的輕質鋁合金結構。

“Next Generation Space Frame 2.0”智能模塊化系統(tǒng)結合了仿生力學設計和增材制造節(jié)點以及高強度，吸收能量的鋁合金擠壓型材。該概念提供極其靈活的制造解決方案，使其能夠支持越來越多的交通產品，同時仍考慮經濟因素。

EDAG工程公司在生產過程領域提供的專業(yè)知識為合作做出了重大貢獻。已經創(chuàng)建了量身定制的未來工廠概念，使得為增材制造開發(fā)的組件也能夠以更大批量生產并轉移到實際的批量生產中。

另一個經典的案例是EDAG工程發(fā)起的一個3D打印輕量化汽車引擎蓋鉸鏈的設計與制造項目-LightHinge+ 。在這個輕量化鉸鏈的設計與制造過程中，EDAG 公司與其合作伙伴一起，通過拓撲優(yōu)化設計、仿真分析、3D打印技術設計與制造了一個3D打印汽車引擎蓋鉸鏈，鉸鏈在實現輕量化的同時，兼顧到了汽車制造業(yè)對安全穩(wěn)定性的需求。通過仿真分析，項目組對該鉸鏈的3D打印預期進行了有效控制。

汽車輕量化是實現汽車節(jié)能減排的重要途徑，已成為汽車發(fā)展的潮流。3D打印技術在制造復雜輕量化結構零件方面，給予了設計師更廣闊的設計空間。而EDAG正與其合作伙伴一起在引領3D打印應用于汽車輕量化的新技術潮流。

來源：3D科學谷