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3D打印助力汽车行业_科技频道_东方资讯

发表日期:2020-07-06 13:39  作者:admin  浏览:

1、汽车行业面临的挑战:

缩短研发周期

“如果一个产品上市晚了6个月,它的毛利润率已经损失了66%。”?麦肯锡公司。这是汽车行业公认的概念,为了缩短产品的上市时间,需要更短的设计周期和更加无缝衔接的产品设计。由于开发成本的上升,低利润率使汽车成为资本密集型行业。汽车企业面临众多挑战,只有不断创新、满足用户定制化的需求并将设计高效且实惠地带入车主的生活,才能保持业界领先地位。但是,许多复杂、多材料及熔合部件收到固有的限制,特别是对于需要定制的内饰和外观部件,它们由含有不同元素的复杂多材料部件构成。这意味着对快速成型的需求通常超过了传统的多步骤流程可以达到的水平。汽车3D打印如何实现快速迭代,并加快复杂设计的完成,这些都可帮助降低成本、加快速度,值得我们进行探讨。

降低成本

变速杆组件原型每次迭代所需成本大约为1500美金,在最终设计验证之前,预期的周期为5-10次迭代。这些成本正在迅速攀升。此外,多种材料原型在变速杆组件中是必不可少的,这是一种既繁琐、耗时又昂贵的传统制造工艺。

每个照明罩原型(包括人工、模具、油漆、手工精加工、机械加工和色彩匹配)的制作步骤总计成本大约为3000美元。由于这一过程的复杂性,许多公司将这些步骤外包出去,将自己置于难以控制的不可预测因素之下,即受供应商交付时间的摆布。这也可能意味着会以熟练劳动力以及所涉及的时间和材料的形式增加成本。此外,此类延迟还会妨碍企业将产品尽快推向市场,产生收入,取得或维持市场领导地位。

毫无疑问,实现高质量原型所需的多个阶段,通过快速成型开发,可以加快完成最终设计。

2、创新的引擎

增材制造技术使快速成型实验室能够快速生成他们的设计,提供有效迭代的能力,并生产出与成品相似的原型。尖端3D打印能够实现在多种材料上打印,因此,在一次运行中即可无缝打印出需要单独生产和组装的零件。这会对汽车制造商带来许多利好,例如:

加快产品设计阶段;允许以多种色彩打印;打印多种纹理;消除耗时的最终步骤,如组装和喷涂;实现更快的设计周期,以获得更早的上市时间。

3、案例分享

(1)3D打印辅助汽车设计开发

应用背景: 某汽车设计商, 汽车设计开发困难挑战: 传统的设计中,在产品定型的初期需要进行模具开模,消耗了大量的研发成本及时间成本。

解决方案:将3D打印技术直接引用到传统汽车配件设计、生产当中。应用结果:引入3D打印技术后,原来传统CNC加工需要14天才能制造出来的样品,现在只需要4天就能够完成,节约71%时间;单次使用3D打印生产的成本费用只是 开模成本的10%,成本降低90%;在汽车空调配件设计制造环节,很多复杂精细的工件,都能通过3D打印技术一次成型,简便快捷;3D打印产品的性能达到检测标准。

(2)车上的3D打印零部件

3D打印助力方程式赛车

应用背景: 3D打印方程式赛车FNX-16.困难挑战: 赛车要求精度高、重量轻、强度高。采用传统制造方法生产这种结构复杂且定制程度高的部件存在较大难度。此外,频繁的设计变更也需要制作方式具 有快速的响应和制造能力。

解决方案: 方程式赛车FNX-16的方向盘、节温器盖、进气歧管、摇臂等8个关键零部件均采用尼龙、金属3D打印设备及材料进行直接制造。

应用结果: 3D打印技术实现了无模具制造,减少了制作周期和成本;实现了点阵、中空等复杂结构的加工。整个系统重量轻、强度高,整备质量仅为240kg,符合 赛车轻量化的要求。

(3)3D打印个性化专属附件

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