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3D打印开创了快速汽车设计的新时代

3D打印开创了快速汽车设计的新时代

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  • 来源:
  • 发布时间:2023-03-10 15:52
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【概要描述】Vital Auto使用Formlabs的3D打印机来加快设计和创建汽车原型。

3D打印开创了快速汽车设计的新时代

【概要描述】Vital Auto使用Formlabs的3D打印机来加快设计和创建汽车原型。

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将Formlabs的3D打印机与传统制造方法结合使用,使得Vital Auto能够更快、更具成本效益地将概念车设计转化为原型。(图片由Vital Auto提供。)

 

将新的汽车设计变成原型是一项复杂的工作。通过将3D打印融入这一过程,Vital Auto正在使这一过程更快、更具成本效益,从而将该行业推向未来。

 

总部位于英国的Vital Auto于2015年由三位朋友创立,他们准备将未来的汽车设计变成现实。NIO EP9超级跑车概念的一个早期项目使该团队走上了一条拓展边界并将最新技术融入流程的道路。

 

“我们从第一天起就使用3D打印,”负责增材制造的重要汽车设计工程师安东尼·巴尼科特(Anthony Barnicott)说。“我们希望将它引入我们的制造流程,不仅是为了降低成本,也是为了让客户的设计和想法更加多样化。”

 

这种创新让这家小公司赢得了客户,包括捷豹、莲花、日产和劳斯莱斯。除了使用传统设备,如数控铣削和手工成型,该公司很快与Formlabs建立了关系。生命汽车有三个Form 3L大幅面立体平版印刷(SLA)打印机和五台Fuse 1工业选择性激光烧结(SLS)打印机

 

Formlabs技术销售工程师Adam Hourigan表示:“Fuse 1使Vital Auto首次涉足SLS打印,通过直观的界面释放了SLS 3D打印的优势,消除了猜测,使团队可以轻松创建原型和最终使用的生产零件,以创建门铰链、门把手内部、门内部和结构应用。“除了Fuse 1,Vital Auto还使用了Form 3L作为他们的大幅面3D打印机。高产量使Vital Auto团队能够生产出表面光滑的汽车零件,这些零件可以直接从打印机中快速安装到汽车上。”

 

创造概念车

 

如果实验不是制造商时间表的一部分,重要的汽车介入,以帮助使看似不可能的事情成为可能。当一个客户带着一个概念来到生命汽车公司时,它通常是一个打破界限、打破常规的概念。这通常意味着接受一个想法,创建草图,确定技术规格和色域。一些客户还带来了需要创新的整车。

“我们的大多数客户都会带着新的想法、创新的想法和以前从未做过的事情来找我们,所以我们每天都面临新的挑战,而且这些挑战是无穷无尽的,”巴尼科特说。“这些挑战包括如何在如此短的时间内生产出如此多的零件,如何制造出可持续的产品,或者如何制造出既能达到特定重量又能达到特定性能的零件。”

 

由于每个项目都不一样,一个项目往往需要三个月到一年才能完成。在整个过程中,进行了多次设计变更,这使得采用数字技术变得至关重要。

“使用增材制造的一个好处是缩短了时间,”创新和体验技术的重要汽车副总裁Shay Moradi说。“那么,在这段空闲时间里,你会做些什么呢?我们有点把它看作是扩展可能性空间,想象替代方案,在过程中增加更多的迭代循环。”

 

Vital Auto经常将其Fuse 1 3D打印机用于机械零件,如门铰链、门把手内部、门内部和结构应用。这些零件可以直接从打印机上取下使用,只需最少的加工。(图片由Vital Auto提供。)

 

如果没有Fuse 1,至关重要的汽车团队将不得不通过CNC加工来生产用于测试的机械零件,这需要两到四天,而使用Fuse 1则不到24小时。像Fuse 1一样,Form 3L设计直观,具有自动树脂分配、简单的打印准备软件和任何人都可以使用的界面。这种易用性使重要的汽车团队能够将表单3L用于多种类型的零件,能够在五分钟或更短的时间内改变材料。该公司使用3L打印了近100种不同的零件,如透明电子设备和替换按钮。

 

Hourigan说:“增材制造通过使用户能够在内部快速迭代设计,而不是必须将设计发送到外包制造工厂等待返回,从而加快了原型制作过程。”“由于增材制造是数字化的,它还加快了创建时间和工作流程。例如,手工建模需要技巧和时间。有了增材制造,你可以在你喜欢的CAD软件中设计,只需点击“打印”由于可以以更低的成本和更短的时间进行多次设计迭代,3D打印使设计师更具实验性,测试新想法,并对每个原型进行功能验证测试,以找到最佳设计。"

 

其他技术,包括3D扫描,也在将设计变得生动时发挥作用。

 

“作为一家企业,这是我们面临的共同挑战,客户会带着专有产品来找我们,并希望将其包装在他们自己的设计中,”Moradi说。“有一次,一位客户带着另一辆车的专有通风口来找我们,他们希望在自己的车内安装这种通风口。我们使用3D扫描技术以数字方式再现了这一部分,然后创建了一个外部皮肤。我们首先在草稿材料中制作这个来测试设计,并允许客户验证它。从那里,我们开始生产生产就绪的零件。”

 

平衡传统方法和新技术

 

在汽车设计中,3D打印提供了快速原型化和创建最终用途零件的自由和灵活性,并打开了传统制造技术难以或不可能实现的复杂几何形状。另一方面,减法和加法的结合打开了更多可能性的大门。

 

“我们一起使用这两个过程来帮助相互支持,”巴尼科特说。“我们有许多零件会使用减法制造,然后使用加法制造来生产所有更精细的细节。这使我们能够以更具成本效益的方式生产大量概念模型。”

 

据Barnicott称,除了3D打印部门(包括Formlabs打印机和14台大幅面FDM打印机,所有这些打印机自获得以来一直在全天候100%运行), Vital Auto还使用三轴和五轴数控铣削、手工成型、手工粘土建模和玻璃钢复合材料。采用这种混合方法可以更容易地解决复杂的设计问题,迭代多个原型并创建最终使用的部件。

 

“我认为,物理制造的物品也总会有一席之地,”莫拉迪说。“没有什么能比得上将一个重量和比例合适的物体握在手中的感觉,以及物理环境如何改变你对该物理物体的感知的动态变化。”

 

汽车设计的未来

 

作为汽车设计师和制造商竞争为了创造最新的创新,3D打印正稳步成为这一过程中的重要工具。除了减少减法技术产生的废物,SLS技术还可以重复使用未熔化的粉末,随着时间的推移,这可以大大降低生产成本。

 

3D打印机制造商正在稳步创造新材料,这也将为汽车创意的发展提供新的机会。

 

“庞大的材料库使制造商能够将3D打印用于各种用例,这种持续的创新对于推动制造业采用3D打印至关重要,”Hourigan说。“汽车制造商可以利用这些不同材料的独特优势,将3D打印用于不同类型的零件。例如,Draft Resin可实现快速打印,同时保持最高的精确度并提高零件质量,从而使Vital Auto等产品设计师能够快速创建初始设计。在使用草案树脂后,他们可能会使用刚性10K树脂,这种树脂更硬,更耐热,更耐化学腐蚀,以满足高性能零件的需求。”

 

Formlabs还提供尼龙12粉末,用于在Fuse 1上进行SLS打印。它是一种高性能的尼龙材料,非常适合功能原型和小批量生产,如铰链和夹子。ESD树脂是其第一种静电耗散材料,开发用于需要ESD安全部件的应用,以保护对未调节静电放电敏感的物体和电子设备。

 

随着新的3D打印机和材料稳步进入市场,拥抱最新的创新并将其与现有流程相平衡,正在帮助汽车行业走向未来。

 

源文来自网络 

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