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3D资讯
首页 > 资讯中心青岛3D打印正在颠覆传统汽車(chē)制造
发布时间：2022-05-17
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据工业3D打印咨询公司AMPOWER最近发表布的报告预测，环球增材制造市场到2026年的年增長(cháng)率将达18.2%，规模将超过1,375亿元人民(mín)币。在汽車(chē)增材制造领域，FORMNEXT+PM SOUTH CHINA展会一直在為(wèi)展商(shāng)提供优质的业務(wù)联系服務(wù)，帮助其建立强大的商(shāng)业网络。
今天和大家分(fēn)享：汽車(chē)+3D打印
在車(chē)辆的设计研发阶段，若只考虑尺寸与装配验证，那么車(chē)上几乎绝大多(duō)数的非精密零部件目前都可(kě)以通过3D打印技术制造，并满足验证的要求；但若要实现功能(néng)性验证，甚至要脱离研发阶段，去实现最终使用(yòng)乃至量产，那么可(kě)使用(yòng)3D打印制造并替换的零件种类数量就会减少，因為(wèi)要选择出合适的3D打印材料和工艺，并匹配零件的实际工况要求，这往往需要汽車(chē)与3D从业双方积极的探索和沟通，并投入时间与精力為(wèi)之攻关，这也是新(xīn)技术应用(yòng)最难的部分(fēn)。不过今天我们也确实看到了一个又(yòu)一个新(xīn)应用(yòng)的出现，3D打印与汽車(chē)产业发生的化學(xué)反应也越来越多(duō)、越来越热烈。
一辆汽車(chē)可(kě)以简单的分(fēn)為(wèi)发动机、底盘、車(chē)身、電(diàn)气设备这几大部分(fēn)，也可(kě)以再细分(fēn)為(wèi)更多(duō)的子系统，通常一辆車(chē)上的零件数量达到1-2万个，按照材料类型可(kě)粗分(fēn)為(wèi)金属与非金属2大类，其中金属零件占大多(duō)数，用(yòng)于发动机、变速箱、車(chē)身、車(chē)架、悬架、底盘和電(diàn)子设备上，而非金属材料则主要用(yòng)于車(chē)辆的内饰、外饰、密封件、轮胎等部位。
3D打印发展至今不过三十几年，材料种类还在不断丰富、生产成本也在不断降低、工艺逐步走向成熟，另外，汽車(chē)与3D打印从业者双方都在积极的相向而行，汽車(chē)行业内大规模普及使用(yòng)3D打印技术的一天很(hěn)快就会到来。随着2022年招展工作开展，短短数月内已获得众多(duō)的增材制造企业确认参展，本期非金属题材汽車(chē)增材制造领域的代表展商(shāng)有(yǒu)：赢创、巴斯夫、Anisoprint、盈普、遠(yuǎn)铸、思看、Materialise。这些领军品牌及企业将于三天展会期间展示他(tā)们崭新(xīn)的产品和解决方案。
Anisoprint：展位号 B22
Anisoprint独创CFC复合纤维共挤技术——经过预浸润的连续纤维在挤出前，会在同一个熔融腔内与少量的基底材料进行加热复合，经过共同挤出的连续纤维复合材料则可(kě)以灵活又(yòu)紧密地与熔点300℃以下的塑料打印层相结合；同时赋予其极高的强度支撑，在轻量化和强度上达到最优配比。同时，使用(yòng)热固性基底材料可(kě)广泛应用(yòng)于汽車(chē)部件。
如图所示，由Auru软件切片系统设计出的刹車(chē)踏板和摇杆零部件，為(wèi)高端跑車(chē)和超性能(néng)赛車(chē)提供了传统部件替代品——相比于传统CNC技术得到的单一结构部件大大节约了时间，且实验显示减轻近60%的重量。同时，软件的开源意味可(kě)以打印出大多(duō)数CNC技术无法实现的形状。
Materialise：展位号 C68
在3D打印软件和服務(wù)领域，来自比利时的Materialise则是全球无可(kě)争议的领军者，它拥有(yǒu)业界最大的软件开发团队与全球顶级的3D打印工厂。全球多(duō)家知名汽車(chē)公司、航空制造公司以及電(diàn)子消费品公司都是其客户。Materialise全球员工超2000人，是比利时全國(guó)最大的企业之一。
一个经典的案例，丰田与matereialise共同发起了一个项目，重制汽車(chē)座椅，减轻其重量并确保其具有(yǒu)最佳的散热性，只為(wèi)增强汽車(chē)座椅的舒适性与安全性。经过优化后，项目团队能(néng)够使汽車(chē)座椅的體(tǐ)积降低高达72％，质量减少了高达18公斤。
沃尔沃根特工厂与Materialise 合作，对一款装配汽車(chē)标志(zhì)用(yòng)的夹具进行了设计创新(xīn)，新(xīn)夹具采用(yòng)3D打印零件与现成零件相结合的制造方式。这种设计方式，更易于满足汽車(chē)生产線(xiàn)对夹具的个性化需求。
巴斯夫Forward AM：展位号 C58
巴斯夫生产出用(yòng)于汽車(chē)内饰的热塑性聚氨酯 (TPU) 粉末，Forward AM 的 Ultrasint® 产品组合中的 TPU 粉末已经完美地适应了使用(yòng)增材制造工艺Multi Jet Fusion (MJF) 和选择性激光烧结 (SLS) 创建各种创新(xīn)设计模式：
Ultrasint® TPU01 是专為(wèi) Hewlett Packard (HP) 5200 系列 Multi Jet Fusion 打印机设计的多(duō)用(yòng)途 TPU 粉末。Ultrasint®TPU01 提供强大、灵活和耐用(yòng)的零件性能(néng)，以及出色的表面质量和细节水平。该材料极易打印，具有(yǒu)极高的工艺稳定性，是 3D 打印市场中柔性材料产量最高的材料之一。这些独特的特性使其非常适合使用(yòng) HP Multi Jet Fusion 打印机对晶格结构的应用(yòng)进行批量生产。
Ultrasint®TPU 88A是一种多(duō)用(yòng)途材料，可(kě)用(yòng)于激光烧结。采用(yòng)这种材料生产的零件可(kě)提供高减震作用(yòng)或优异的回弹性能(néng)，以及良好的抗疲劳性能(néng)。Ultrasint®TPU 88A显示出平衡的性能(néng)特征，具有(yǒu)良好的灵活性，且可(kě)实现完全自由设计以及较高的细致程度和表面质量。它同时具有(yǒu)高PBF机器易用(yòng)性和高工艺稳定性，提供了80%的可(kě)重复使用(yòng)率。
思看：展位号 C22
与電(diàn)脑裁膜的前提是获取車(chē)型的精准数据不同的是，思看生产的手持式3D扫描仪凭借其高效精准、灵活便携的优势，恰好能(néng)够解决这一痛点。高效且可(kě)批量化的数据获取，有(yǒu)助于車(chē)衣厂商(shāng)搭建丰富的車(chē)型数据库，源源不断地满足不同車(chē)型車(chē)衣的定制需求。
首先使用(yòng)KSCAN-Magic系列复合式3D扫描仪扫描获取車(chē)身完整三维数据；通过配套三维软件处理(lǐ)生成車(chē)辆3D模型，继而对模型进行后处理(lǐ)、曲面展开、制作車(chē)膜版形图；根据版形图进行電(diàn)脑裁膜；最后进行整車(chē)装贴。KSCAN-Magic系列复合式3D扫描仪轻巧便携，高效灵活，可(kě)随时开扫，应对各类扫描现场；非接触式测量，简单易上手的操作， 0.010 mm的最高分(fēn)辨率，保证了KSCAN-Magic 能(néng)够轻松获取車(chē)身曲面完整数据，且边缘细节完整，為(wèi)后续車(chē)衣的完美贴合度提供精准数
今天和大家分(fēn)享：汽車(chē)+3D打印
在車(chē)辆的设计研发阶段，若只考虑尺寸与装配验证，那么車(chē)上几乎绝大多(duō)数的非精密零部件目前都可(kě)以通过3D打印技术制造，并满足验证的要求；但若要实现功能(néng)性验证，甚至要脱离研发阶段，去实现最终使用(yòng)乃至量产，那么可(kě)使用(yòng)3D打印制造并替换的零件种类数量就会减少，因為(wèi)要选择出合适的3D打印材料和工艺，并匹配零件的实际工况要求，这往往需要汽車(chē)与3D从业双方积极的探索和沟通，并投入时间与精力為(wèi)之攻关，这也是新(xīn)技术应用(yòng)最难的部分(fēn)。不过今天我们也确实看到了一个又(yòu)一个新(xīn)应用(yòng)的出现，3D打印与汽車(chē)产业发生的化學(xué)反应也越来越多(duō)、越来越热烈。
一辆汽車(chē)可(kě)以简单的分(fēn)為(wèi)发动机、底盘、車(chē)身、電(diàn)气设备这几大部分(fēn)，也可(kě)以再细分(fēn)為(wèi)更多(duō)的子系统，通常一辆車(chē)上的零件数量达到1-2万个，按照材料类型可(kě)粗分(fēn)為(wèi)金属与非金属2大类，其中金属零件占大多(duō)数，用(yòng)于发动机、变速箱、車(chē)身、車(chē)架、悬架、底盘和電(diàn)子设备上，而非金属材料则主要用(yòng)于車(chē)辆的内饰、外饰、密封件、轮胎等部位。
3D打印发展至今不过三十几年，材料种类还在不断丰富、生产成本也在不断降低、工艺逐步走向成熟，另外，汽車(chē)与3D打印从业者双方都在积极的相向而行，汽車(chē)行业内大规模普及使用(yòng)3D打印技术的一天很(hěn)快就会到来。随着2022年招展工作开展，短短数月内已获得众多(duō)的增材制造企业确认参展，本期非金属题材汽車(chē)增材制造领域的代表展商(shāng)有(yǒu)：赢创、巴斯夫、Anisoprint、盈普、遠(yuǎn)铸、思看、Materialise。这些领军品牌及企业将于三天展会期间展示他(tā)们崭新(xīn)的产品和解决方案。
Anisoprint：展位号 B22
Anisoprint独创CFC复合纤维共挤技术——经过预浸润的连续纤维在挤出前，会在同一个熔融腔内与少量的基底材料进行加热复合，经过共同挤出的连续纤维复合材料则可(kě)以灵活又(yòu)紧密地与熔点300℃以下的塑料打印层相结合；同时赋予其极高的强度支撑，在轻量化和强度上达到最优配比。同时，使用(yòng)热固性基底材料可(kě)广泛应用(yòng)于汽車(chē)部件。
如图所示，由Auru软件切片系统设计出的刹車(chē)踏板和摇杆零部件，為(wèi)高端跑車(chē)和超性能(néng)赛車(chē)提供了传统部件替代品——相比于传统CNC技术得到的单一结构部件大大节约了时间，且实验显示减轻近60%的重量。同时，软件的开源意味可(kě)以打印出大多(duō)数CNC技术无法实现的形状。
Materialise：展位号 C68
在3D打印软件和服務(wù)领域，来自比利时的Materialise则是全球无可(kě)争议的领军者，它拥有(yǒu)业界最大的软件开发团队与全球顶级的3D打印工厂。全球多(duō)家知名汽車(chē)公司、航空制造公司以及電(diàn)子消费品公司都是其客户。Materialise全球员工超2000人，是比利时全國(guó)最大的企业之一。
一个经典的案例，丰田与matereialise共同发起了一个项目，重制汽車(chē)座椅，减轻其重量并确保其具有(yǒu)最佳的散热性，只為(wèi)增强汽車(chē)座椅的舒适性与安全性。经过优化后，项目团队能(néng)够使汽車(chē)座椅的體(tǐ)积降低高达72％，质量减少了高达18公斤。
沃尔沃根特工厂与Materialise 合作，对一款装配汽車(chē)标志(zhì)用(yòng)的夹具进行了设计创新(xīn)，新(xīn)夹具采用(yòng)3D打印零件与现成零件相结合的制造方式。这种设计方式，更易于满足汽車(chē)生产線(xiàn)对夹具的个性化需求。
巴斯夫Forward AM：展位号 C58
巴斯夫生产出用(yòng)于汽車(chē)内饰的热塑性聚氨酯 (TPU) 粉末，Forward AM 的 Ultrasint® 产品组合中的 TPU 粉末已经完美地适应了使用(yòng)增材制造工艺Multi Jet Fusion (MJF) 和选择性激光烧结 (SLS) 创建各种创新(xīn)设计模式：
Ultrasint® TPU01 是专為(wèi) Hewlett Packard (HP) 5200 系列 Multi Jet Fusion 打印机设计的多(duō)用(yòng)途 TPU 粉末。Ultrasint®TPU01 提供强大、灵活和耐用(yòng)的零件性能(néng)，以及出色的表面质量和细节水平。该材料极易打印，具有(yǒu)极高的工艺稳定性，是 3D 打印市场中柔性材料产量最高的材料之一。这些独特的特性使其非常适合使用(yòng) HP Multi Jet Fusion 打印机对晶格结构的应用(yòng)进行批量生产。
Ultrasint®TPU 88A是一种多(duō)用(yòng)途材料，可(kě)用(yòng)于激光烧结。采用(yòng)这种材料生产的零件可(kě)提供高减震作用(yòng)或优异的回弹性能(néng)，以及良好的抗疲劳性能(néng)。Ultrasint®TPU 88A显示出平衡的性能(néng)特征，具有(yǒu)良好的灵活性，且可(kě)实现完全自由设计以及较高的细致程度和表面质量。它同时具有(yǒu)高PBF机器易用(yòng)性和高工艺稳定性，提供了80%的可(kě)重复使用(yòng)率。
思看：展位号 C22
与電(diàn)脑裁膜的前提是获取車(chē)型的精准数据不同的是，思看生产的手持式3D扫描仪凭借其高效精准、灵活便携的优势，恰好能(néng)够解决这一痛点。高效且可(kě)批量化的数据获取，有(yǒu)助于車(chē)衣厂商(shāng)搭建丰富的車(chē)型数据库，源源不断地满足不同車(chē)型車(chē)衣的定制需求。
首先使用(yòng)KSCAN-Magic系列复合式3D扫描仪扫描获取車(chē)身完整三维数据；通过配套三维软件处理(lǐ)生成車(chē)辆3D模型，继而对模型进行后处理(lǐ)、曲面展开、制作車(chē)膜版形图；根据版形图进行電(diàn)脑裁膜；最后进行整車(chē)装贴。KSCAN-Magic系列复合式3D扫描仪轻巧便携，高效灵活，可(kě)随时开扫，应对各类扫描现场；非接触式测量，简单易上手的操作， 0.010 mm的最高分(fēn)辨率，保证了KSCAN-Magic 能(néng)够轻松获取車(chē)身曲面完整数据，且边缘细节完整，為(wèi)后续車(chē)衣的完美贴合度提供精准数