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3D打印在汽車設(shè)計中的好處是什么?

魔猴君  行業(yè)資訊   1628天前

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隨著3D打印技術(shù)的興起,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展,覆蓋了汽車、模板、醫(yī)療、航空、航海等行業(yè)。對于企業(yè)來說,成功和業(yè)績增長取決于不斷創(chuàng)新,只有這樣,才能保持競爭優(yōu)勢。去年5月,《哈佛商業(yè)評論》提出了研發(fā)支出是當(dāng)今世界企業(yè)廣告支出的十倍。但是對于許多傳統(tǒng)制造商而言,在其工作流程中采用數(shù)字技術(shù)仍然被視為一個無法克服的挑戰(zhàn),主要原因在于采用與否對財務(wù)的實際影響沒有確切的定數(shù),因此傳統(tǒng)制造商很難理解由3D打印技術(shù)帶來的競爭優(yōu)勢。

3D打印為傳統(tǒng)制造業(yè)帶來的優(yōu)勢很大,尤其是在汽車工業(yè)中,這在很大程度上是由于生產(chǎn)中需要的零件數(shù)量更多。領(lǐng)先的汽車制造商正在依靠3D打印技術(shù)來加快產(chǎn)品開發(fā)周期,并減少時間和能源等資源。3D打印已經(jīng)在改變汽車生產(chǎn)的工作流程,從研發(fā)到供應(yīng)鏈和生產(chǎn)都受此影響。

迭代研究與開發(fā)

增材制造為汽車制造商帶來了革命性的研發(fā)-越來越多地用于減少開發(fā)時間,改善原型工作流程并交付使用傳統(tǒng)技術(shù)無法實現(xiàn)的創(chuàng)新零件。在美國的幾家主要汽車制造商中,每個初始原型組件的80%至90%已進行3D打印。一些最流行的組件是進氣口,部分排氣和管道。這些零件經(jīng)過數(shù)字化設(shè)計,3D打印,并在短時間內(nèi)安裝在汽車上,然后經(jīng)過多次迭代進行測試??焖僭椭谱骺梢钥s短開發(fā)階段,并縮短最終產(chǎn)品的開發(fā)時間。

避免供應(yīng)鏈中斷

大多數(shù)批量汽車制造商使用即時制造,在組裝之前,大量零件會立即到達生產(chǎn)線,以減少對昂貴的倉庫空間的需求。如果制造商的供應(yīng)鏈出現(xiàn)中斷,AM可以促進此過程在現(xiàn)場創(chuàng)建生產(chǎn)零件。

例如,在最近計劃的新車發(fā)布期間,包含發(fā)動機控制單元(ECU)的箱子的工具制造不正確。結(jié)果,這輛新車的發(fā)射被推遲了。為了避免第三方供應(yīng)商為新模具付出昂貴的等待時間,我們采用了AM。此次生產(chǎn)的前幾百輛汽車包括ECU裝在使用直接數(shù)字產(chǎn)品制作的盒子中。該CAD文件針對3D打印進行了優(yōu)化,從而使最終使用的生產(chǎn)零件所需的時間僅為重新安裝所需時間的一小部分。

特種車行業(yè)的定制

現(xiàn)實世界中最有趣的零件生產(chǎn)之一就是與特種汽車制造商合作,例如跑車,豪華車和超級跑車。這些制造商為最挑剔的客戶生產(chǎn)小批量,有名望的異國情調(diào)的汽車。由于他們制造的獨特汽車,他們也在尋找為這些汽車制造與眾不同的零件的方法。

在這種情況下,AM被用于創(chuàng)建定制的支架,墊片和索環(huán),以及根據(jù)購買者的個人要求制成的復(fù)雜的專用單元。一個很好的例子是為儀表板或門等內(nèi)部組件創(chuàng)建個性化的銘文。

AM助力電動汽車的興起

電動汽車(EV)作為一種“環(huán)境友好”的交通方式在消費者中日益普及。電池功率與內(nèi)燃機的結(jié)合并未從汽車制造方程式中消除對減輕重量和發(fā)動機冷卻的要求。

盡管在減少為電動汽車供電的電池的重量方面已取得了最新進展,但它們?nèi)允擒囕v的較重部件之一。車輛重量的增加會影響效率和性能。因此,當(dāng)工程師為這些車輛設(shè)計零件時,他們正在尋找減輕每個零件重量的方法。增材制造設(shè)計(DfAM)使工程師重新考慮如何創(chuàng)建零件-允許他們以傳統(tǒng)技術(shù)無法實現(xiàn)的方式生產(chǎn)零件。這樣就產(chǎn)生了具有獨特幾何形狀的零件-通常以減輕的重量-可以作為單個最終零件生產(chǎn),而無需組裝的多個零件。結(jié)果是減少了動力總成的負擔(dān),這有助于增加車輛續(xù)駛里程。

通過AM的強大功能,另一項創(chuàng)新可能是充當(dāng)熱交換器的3D打印冷卻套。電動汽車的電動機和電池會產(chǎn)生大量熱量,尤其是在充電過程中。為了制造零件,設(shè)計師掃描了汽車的電動機和電池,使用AM軟件優(yōu)化了設(shè)計,并使用3D打印機生產(chǎn)了零件。該冷卻套的定制設(shè)計可將熱量從車輛的這些重要部件中帶走,從而有助于減少磨損-從而優(yōu)化了零件的使用壽命。隨著汽車制造商繼續(xù)采用增材制造,這是其中一個領(lǐng)域。

來源:中國3D打印網(wǎng)

   
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