3D打印服务|3D打印在汽车行业具优势？几十年前设计师敢想不敢做的结构通过3D打印实现了
FDM3D打印技术是目前应用最广泛地3D打印技术 。在汽车设计阶段 ， 3D打印可快速制作概念模型和功能原型 ， 在产品研发初期大大缩短汽车零部件的验证时间 ， 从而缩短汽车的研发周期 ， 并尽可能地降低由于设计方面的原因而造成的成本浪费 。例如 ， 兰博基尼采用3D打印技术研制引擎管路 ， 实现了用较短的时间完成复杂结构的制作 。
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3D打印在汽车行业的应用蓄势待发 ， 前景广阔 ， 如今很多汽车厂商早已通过3D打印完成汽车研发阶段的原型开发与设计验证 ， 可以说3D打印在造型评审、设计验证、复杂结构零件、多材料复合零件、轻量化结构零件、定制专用工装、售后个性换装件等方面的应用逐渐被越来越多的汽车厂家采用 。
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众多汽车厂商使用3D打印来制造各种模具、夹具等以用于组装和制造过程 。高端汽车的定制对于许多潜在的购买者而言是非常重要的 ， 因为定制可以让他们获得更适合自己要求的汽车 。而对于汽车发烧友 ， 3D打印在售后汽车改装领域打开了另一个想象空间 。迈凯轮720S与3D打印技术的结合就是一个新鲜出炉的案例 。
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【3D打印服务|3D打印在汽车行业具优势？几十年前设计师敢想不敢做的结构通过3D打印实现了】在汽车零部件设计方面 ， 由于3D打印的快速成型特性 ， 研发人员可以利用3D打印技术 ， 在数小时内或数天内通过电脑制作出概念模型 ， 再将3D设计图直接转换成实物 ， 减少了复杂零部件开发中的开模环节 ， 还具备更高的精度 ， 使得车辆设计制造成本低、研发周期短、生产效率更高 。
一般而言 ， 车身套件通常会一直绕在汽车底部 ， 因此所需的零件很大 ， 并且需要数周才能通过传统技术制造 。对此 ， 迈凯轮项目研究人员开展了研究 ， 并运用了大尺寸树脂3D打印机打印零部件 ， 并在短短的140小时内将所有组件打印为一体 ， 这类零部件是依据计算流体力学(CFD)设计的 ， 以实现最好的人体工学 ， 这在跑车中起着特别重要的作用 ， 因为它直接影响赛车的性能 。对于空气动力学零部件 ， 许多原始零部件已被3D打印技术零部件取代 ， 包括后翼、引擎盖、外门翼和保险杠 。
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该项目的的负责人说道 ， 使用3D打印技术制造迈凯伦720S零件的结果令人印象深刻 ， 不仅能够更快 ， 更高效地进行生产 ， 而且还提高了质量 ， 3D技术使每个1016 Industries零件的制造都更加精确 ， 并且每个零件都按真实比例打印 ， 以验证我们的CAD和CFD工作 。使用3D打印技术节省了将近10周的时间和60%的开发预算 ， 大大降低了研发周期和成本 。
以往的汽车轻量化多注重轻型材料的选择 ， 受到生产工艺的限制很难从结构上做文章 ， 而3D打印技术打破了这一瓶颈限制 。3D打印在生产多孔、空腔类复杂结构的零部件方面有其独特的优势 ， 为汽车轻量化开辟了新的发展方向 。
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新的设计理念必须平衡重量减少 ， 功率增加 ， 控制和处理改进 ， 如果想要同时满足这些要求 。就会产生极其复杂的零件设计 。
“当铣削这些原型 ， 我们可以有多达7台机器设置 。这是对我们机器和人力的低效使用 ， ”JGR技术总监马克?布林格尔表示 。他说:“一个原型系统可以一次性制造出这些复杂的部件 ， 而且不需要CAM编程 。”
“我们评估了九种原型技术 ， 但最终决定采用Fortus熔融沉积建模(FDM)过程 ， 原因有两个 。首先 ， FDM不要求任何设施改造 。我们这里有一个巨大的设备 ， 但是没有空间来放置一个特殊的房间 ， 这是一些原型制作过程所需要的 。其次 ， 我们想用FDM可用的强热塑性塑料——聚碳酸酯和聚苯砜来建模 。我们可以造出足够坚固的模型 ， 可以固定在汽车上 ， 甚至是引擎上 ， 进行评估 ， 它们可以承受热量 。
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“用我们的FDM机器 ， 我们可以在CAD设计完成15分钟后开始构建新的概念 ， ”Bringle说 。而原型机将在一天内完成 。以前 ， 原型设计至少需要一周的时间 ， 当不可避免的设计变更发生时 ， 延迟时间会更长 。现在 ， 有了FDM机器 ， 在设计缺陷得到纠正后 ， 我们会立即做出改变并制造另一个原型机 。”
经过几个月的原型设计 ， JGR清理了积压的新设计概念 。许多这样的创新正在给该公司的七个比赛团队带来竞争优势 。“FDM流程使我们的工程团队能够迅速将伟大的想法植入汽车中 ， ”Bringle说 。“这是托尼?斯图尔特成功的一个重要因素 。驾驶家得宝20号车的斯图尔特赢得了今年的纳斯卡NEXTEL杯系列赛 。
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“从概念到汽车 ， 这就是FDM的魅力所在 ， ”Bringle说 。工程概念将在一两天内进行测试 ， 然后为下个周末的比赛制造 。FDM永久地改变了我们做生意的方式 。司机、领队和首席设计师都很惊讶 ， 甚至目瞪口呆 ， 因为我们可以用FDM做什么 ， 以及它如何改变了我们的流程 。”
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