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干貨：3D打印在一汽大眾汽車(chē)研發(fā)與生產(chǎn)的應(yīng)用

魔猴君行業(yè)資訊 1987天前

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近日，魔猴網(wǎng)在SAMPE 中國(guó)2019年會(huì)的“汽車(chē)工程師大會(huì)暨汽車(chē)材料與工藝創(chuàng)新應(yīng)用高峰論壇”上，聽(tīng)到了一汽大眾技術(shù)開(kāi)發(fā)部的高級(jí)工程師吳宏濤的演講。對(duì)于3D打印在汽車(chē)制造領(lǐng)域有了深入的了解，下面分享給大家。

3D打印的種類(lèi)以及優(yōu)缺點(diǎn)

3D打印在汽車(chē)研發(fā)的生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例

PT裝車(chē)用零件——塑料件

下圖2——9的清洗液罐采用SLS工藝制作，完成后需做密封處理，后與批量零件組裝在一起，并粘接牢固，如下圖所示，該零件組裝后發(fā)往德國(guó)的路試試驗(yàn)車(chē)上，大大節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間與費(fèi)用，圖2-10是空調(diào)風(fēng)道連接件，壁厚較厚，可以用于裝車(chē)。

下圖的熟料線夾零件用于電動(dòng)車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的PT樣車(chē)裝車(chē)，在電動(dòng)車(chē)存在很多線夾，為保護(hù)和固定線束，經(jīng)常使用下圖所示的線夾零件，如下圖所示，裝車(chē)的時(shí)候，線束安放在線夾槽中，線夾蓋板翻折90度，這一簡(jiǎn)單動(dòng)作，對(duì)打印材料的性能要求很高。

下圖的風(fēng)道用于整車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的PT樣車(chē)裝車(chē)，風(fēng)道零件的試制一直是試制領(lǐng)域的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，傳統(tǒng)的建議鋼膜吹塑工藝試制成本高，周期長(zhǎng)，硅膠模工藝試制不受尺寸限制，而且軸心困難，多采用分半制造，再粘合起來(lái)的辦法，試制出來(lái)的風(fēng)道耐沖擊性差，強(qiáng)度不好，采用SLS粉末打印后所有問(wèn)題都迎刃而解。

下圖是砂型打印工藝制作的進(jìn)氣歧管，無(wú)論制作周期和試制成本都是傳統(tǒng)砂鑄無(wú)法比擬的。

測(cè)量夾具和工裝夾具

下圖2-12零件尺寸較大，最大尺寸500多毫米，切壁厚較厚，由于采用蜂窩結(jié)構(gòu)形成，不到一周就完成了試制，重量較輕，采用 New Bora 汽車(chē)后蓋與側(cè)圍設(shè)計(jì)間隙評(píng)價(jià)，圖2-13是SLS打印的生產(chǎn)夾具。

金屬嵌件類(lèi)零件

圖2-16是幾種常見(jiàn)的FDM快速成型金屬嵌件類(lèi)型，常見(jiàn)的嵌件有螺母、螺母套、襯套、內(nèi)嵌螺柱常見(jiàn)，需要在FDM制件的過(guò)程中嵌入。

油箱口蓋密封件的制作

郵箱扣蓋密封件結(jié)構(gòu)比較特殊，他是軟硬兩種材料組合，切相互嵌入，裝車(chē)對(duì)強(qiáng)度要求比較高，普通3D打印無(wú)法滿足要求，本例采用FDM\SLA\硅膠模生產(chǎn)工藝共同完成，該零件制作周期5天，效果十分好，這個(gè)例子充分說(shuō)明，該種3D打印工藝不僅是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，更重要的是相互補(bǔ)充。

工裝夾具

下圖2-15視為生產(chǎn)部門(mén)試制的某B級(jí)車(chē)后蓋大眾裝備夾具，圖2-14位德國(guó)削銑加工制作的，要加10000元人民幣，圖2-14是我們自己采用FDM工藝制作的后蓋大眾尾標(biāo)裝備夾具，該夾具的制作成本在1000元以內(nèi)。

集中常見(jiàn)的3D打印工藝所用材料的機(jī)械特性

△惠普3D打印尼龍的熱變形溫度最高，華曙高科SLS 尼龍打印的次之，SLA樹(shù)脂材料的最低。

沖汽車(chē)行業(yè)看未來(lái)3D打印技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3D打印零件有望在一下3類(lèi)零件的大批量生產(chǎn)中獲得突破：

1、拓?fù)湓O(shè)計(jì)零件的加工制造

2、集成化設(shè)計(jì)零件的制造

3、零件設(shè)計(jì)的布局加強(qiáng)

3D打印技術(shù)從20世紀(jì)80年代興起，各種打印技術(shù)如雨后春筍般涌現(xiàn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在工業(yè)設(shè)計(jì)和研發(fā)中，尤其在汽車(chē)行業(yè)，3D打印越來(lái)越多，但是，3D打印目前在汽車(chē)上的應(yīng)用，還主要集中在研發(fā)上，在批量生產(chǎn)的汽車(chē)上還沒(méi)有應(yīng)用，究其原因，有兩點(diǎn)：一點(diǎn)是，汽車(chē)零件生產(chǎn)目前還是以模具為主，因?yàn)閷?duì)于大批生產(chǎn)，模具的單件成本更低，成型效率更高，另一點(diǎn)，他是最重要的一點(diǎn)，3D打印材料的性能與人們要求任然相距很大。

研發(fā)性能更好3D打印材料將是3D打印行業(yè)的重中之重，同時(shí)也決定著3D打印行業(yè)未來(lái)的發(fā)展，相信3D打印在不遠(yuǎn)的將來(lái)，將在小批量生產(chǎn)領(lǐng)域大顯身手。

基于此，從汽車(chē)行業(yè)看3D打印的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)：

1、機(jī)械性能更好的材料

2、打印零件表面質(zhì)量更好

3、打印成形速度更快

4、打印材料更加便宜