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看宾利和兰博基尼何以“独步天下”?

导读: 联合市场研究公司(Allied Market Research)的一份报告指出,截至2023年,汽车3D打印行业或将高达27.3亿美元,从2017-2023年的复合年增长率(CAGR)增长率为19.7%。

3.快速定制

对汽车制造商而言,小批量生产定制化车型(尤其是内饰)往往成本高昂。但3D打印提供了经济可行的解决方案。

从实际情况看,定制内饰是3D打印来解决的另一个主要需求,包括制作小批量专用仪表盘等部件。

虽然电动汽车仍属于小批量生产市场,但市场增长迅速,3D打印或能发挥更为突出的作用。

Stratasys与一家德国汽车制造商合作,生产10,000辆“驾驶员友好型”汽车,3D打印技术非常适合,无论是在成本还是在材料方面。

这些车辆需要轻量化、高度专业化的零部件,进行小批量生产正好是FDM的“菜”。

Stalasys最近与一个小型商用电动汽车(EV)制造商展开合作,他们生产的热成型车顶工具将整体车重减轻了约5%。

定制化也适用于售后市场,尤其是在艺术性和工业设计相融合的时候。虽然目前仍存在一些技术障碍,但它显示了3D打印在日益增长的电动汽车市场的巨大应用潜力。

4.随需进行验证及先进测量

此外,3D打印将在测量和零件组装方面扮演越来越重要的角色。

一家知名汽车零件供应商与Stratasys的工程师合作开发了一种多功能工具,能够对最终组装前的前灯(或尾灯)上的多个点同时进行测量。

它不仅将三个不同的测量步骤相集成,而且还取代了功能较少的钢制或铝制工具,使成本下降三分之二,而且,FDM生产的工具重量轻,可随处挪动。

目前,越来越多的生产商采用Fortus 3D打印机来生产用于装配过程所需夹具。例如,他们使用PolyJet Tango这种橡胶类材料,生产组装过程中用于测量门缝间隙的工具。

看宾利和兰博基尼何以“独步天下”?

工厂车间里的Fortus 3D打印机

5.功能测试:确认设计的可行性

约10年前,Stratasys的专家们展示了菲亚特汽车公司(Fiat)如何用FDM技术来制造车门和车身板件。

由于SLA和SLS技术无法生产出没有翘曲变形的零件,而FDM零件却不会随着时间推移发生形变。

因此,被FDM技术所震撼的克莱斯勒菲亚特集团(Chrysler Fiat Group)购买了多台Fortus 3D打印机,制造了功能更加完备的零部件。

例如,它们可以为发动机舱制造出能够经受得住耐化学药品腐蚀性及耐热性等功能测试的复杂零部件。

ULTEM 9085树脂是一种阻燃、高性能的热塑性塑料,是制造测试车辆复杂零部件(包括发动机舱内部零件)的首选材料。其“重量-性能比”类似于这些应用中采用的一些铝合金,并且能够承受186摄氏度的高温。

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ULTEM 9085材料应用

另一种流行的汽车零件材料是ULTEM 1010树脂,与ULTEM 9085树脂相比,ULTEM 1010树脂具有更高的耐温性、更强的刚性,且能够承受214摄氏度的高温。

看宾利和兰博基尼何以“独步天下”?

ULTEM 1010材料应用

在零件或整个组件投产之前采用使用FDM技术,不仅能够确认可行性,还能确认不可行性。

例如,现代摩比斯(Hyundai Mobis)为起亚(Kia)的Spectra车型生产了一个ABS塑料仪表盘原型,并用坐标测量机对其进行了精确扫描,以确保与原始设计精准的一致性。然而,原始设计的27个缺陷完整暴露,这些缺陷不仅会造成成本增加并延长生产周期,还将影响精确度与完整度。

看宾利和兰博基尼何以“独步天下”?

现代摩比斯 3D打印ABS塑料仪表盘模型在测量组件契合度

写在最后:汽车行业一直都是最复杂的快节奏行业之一, 随着各种新应用的不断发现、测试与实现,3D打印技术在汽车行业的巨大潜力才仅仅漏出了“冰山一角”,我们相信未来还将颠覆汽车制造领域的更多的环节。

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