汽车制造商是使用3D打印技术的最大专业人士群体。用于车辆制造的零件和工具的数量众多，并且在每个模型之间都不同。3D打印是一种经济高效地创建少量零件和工具来满足这些需求的方法。

福特在德国科隆的试验工厂与Ultimaker的3D打印机以及Trinckle的软件一起使用，以创建用于制造汽车的定制工具，零件和夹具。

专注于3D

Worldwide的全球汽车制造商，福特以创新而著称，始于1913年移动装配线的发明。该公司与始祖的原则保持同步，以推动创新，并在其欧洲多个国家采用增材制造植物。

在德国科隆，福特的试验工厂在批量生产之前会创建每种新的车辆设计。一条完整的小型生产线可以开发汽车长达数年，然后才向公众出售。

在制造新设计的过程中，使用了自定义工具，其中许多工具是针对一个特定任务或模型而设计的。例如，仅Ford Focus就是使用50多种定制设计的工具，夹具和固定装置制造的。生产工具通常很昂贵，并且花费大量时间。该公司求助于增材制造以优化此过程。

选择Ultimaker

首先，成立了专门的增材制造团队。最初选择的过程是使用选择性激光烧结或SLS技术的3D打印机。不幸的是，尽管取得了良好的结果，但输出仍需要额外的后期处理。福特确定Ultimaker BV为熔丝制造或FFF的技术领导者，三年前实施了Ultimaker 3。

Ultimaker 3提供了完全的设计自由度，并具有可靠的双重挤压和水溶性支撑。其制造尺寸为215x215x299毫米，最大20微米。新优化的冷却功能具有两个径向风扇和风扇罩，可产生更大的压力，从而改善气流。结果是更好的冷却，高质量的桥接，更快的打印运行以及光滑的打印表面。

福特在2018年增加了Ultimaker S5。这是一款易于使用的台式打印机，用于工业级零件，体积为330x240x300毫米，它将塑料和复合材料等建筑材料与水溶性PVA支撑材料结合在一起。通过将打印件浸入水中来移除支撑物。主动床调平可确保完美的第一层，封闭的前部控制气流，并且细丝流量传感器可暂停打印并在需要更多材料时通知用户。

Ultimaker 3和S5的灯丝选项无穷无尽。打印机针对尼龙，PLA，坚韧的PLA，ABS，CPE，PVA，CPE +，TPU 95A，PC，PP和Breakaway进行了优化。“开放式灯丝系统使我们能够使用工业材料，这有助于我们为更大规模的生产制造更耐用的工具和固定装置，”福特研究与高级工程欧洲公司的拉斯·博格纳尔（Lars Bognar）分享到。

除了选择打印机的质量和可靠性外，汽车制造商还喜欢使用Ultimaker Cura软件，该软件可以为3D打印准备模型。它旨在在3D打印机，软件和材料之间创建无缝集成。跨平台的开放源代码程序提供推荐或自定义模式，这些模式可配置300多种设置，从而使最有经验的用户最少能使用该系统。

汽车工业是台式机3D打印功能的一个很好的例子。传统上，制造商在远离实际生产或设计过程的地方设有一个集中式3D打印室。3D打印的访问受到限制。现在，可能没有25个台式打印机，而不是数百个使用中央位置的工程师。这导致了印刷，协作和整体更快设计的增加。” Ultimaker产品管理高级副总裁Paul Heiden说道。

新的途径

试点工厂专用的3D车间是多个地点中的第一个，现在在福特家族中容纳Ultimaker 3D打印机。意大利，罗马尼亚和西班牙的工厂现在也可以打印制造车辆所需的工具。德国的团队以电子方式提供设计，然后可以在第二天将其打印并在商店中使用。

Trinckle的Paramate自动化产品配置软件使工厂工人无需具备生成3D对象以设计夹具的经验。Trinckle开发了用于创建夹具的内部应用程序，可在几分钟内为福特工程师提供设计，并与Ultimaker打印机和软件集成。

“如今，只有熟练的工艺工程师才能设计复杂的夹具。将来，即使是未经培训的工人也可以使用此软件来创建自己的工具。” Bognar解释说。

基于云的平台Paramate使多个位置的用户之间可以轻松地进行协作。科隆的团队创建了用于手柄和磁铁固定器等工具的组件。工程师负责汽车的设计，添加手柄以及需要在汽车中添加零件的开放空间。然后，Paramate生成工具的几何形状，该几何形状精确地适合于车身的轮廓。设计直接发送到Ultimaker Cura，然后在预期位置的Ultimaker S5上打印。

设计工具得到简化。曾经花了两到四个小时才能完成的工作现在只需十分钟。“ Trinckle软件应用程序不仅大大减少了手动设计时间和成本，而且还简化了整个过程。它使车间员工能够承担更多责任，同时减轻了设计师的负担，使他们可以专注于核心活动。”福特研究与高级工程欧洲公司Raphael Koch分享到。

福特在科隆的试验工厂取得了巨大的成功，在批量生产之前，它使用3D打印技术创建了工具，夹具和固定装置。这些工具不仅可以加快制造时间，而且可以降低成本。

额外的好处与工人的健康有关。这些工具中有许多为福特的员工提供了符合人体工程学的优势。长时间使用后，传统的金属工具会随着时间的推移而感到沉重并影响工人的健康。Ultimaker的灯丝范围通常足够坚固，可以代替金属工具，这使组装人员的工作变得更加轻松。

投入生产

专门的3D研讨会只是福特的开始。该公司希望探索使用3D打印创建零件和最终零件的可能性。“我们要迈出下一步，我们也要3D打印备件。我们希望为增材制造进行设计，并能够印刷汽车的生产零件。” Bognar总结道。

源文摘自：industrial print、

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