Tillämpningsanalys av 3D-utskriftsteknik inom området lättviktning för fordon

Med den kontinuerliga utvecklingen av3D-utskriftteknik, blir dess tillämpning inom bildelar allt mer utbredd. Vissa människor tror att detta kommer att bli ett stort genombrott inom bilindustrin och sannolikt kommer att störta de "fyra stora hantverken". Och nu börjar hans dröm gradvis bli verklighet. I vågen av Industry 4.0 har 3D-utskrift, som kärnan i denna transformation, återigen drivits till marknadens framkant under de senaste åren och har använts i stor utsträckning inom olika områden. Som den ledande industrin inom tillverkningssektorn är fordons- och reservdelsindustrin huvudriktningen för utvecklingen av 3D-utskriftsteknik. Men i det långa loppet är lättviktning av fordon trenden, och i traditionella fordon kräver energibesparing och minskning av utsläppen lätta fordon.
Vilken påverkan har 3D-utskrift på biltillverkningsindustrin jämfört med traditionella produktionsprocesser
Designmässigt
3D-utskrift kan slutföra tillverkningen av en konceptuell modell på några timmar till dagar och använda den för design av bildesign. Jämfört med traditionella manuella tillverkningsmetoder kan 3D-utskrift uppnå en mer exakt konvertering från ritningar till enheter och avsevärt förkorta tillverkningscykeln, och därigenom förbättra tillverkningseffektiviteten i fordonsdesignstadiet. Nuförtiden använder många tillverkare 3D-utskriftsteknik, som BMW, Mercedes Benz, etc.
När det gäller råvaror
3D-utskriftsteknik kan tillhandahålla en mängd olika material, mekaniska egenskaper och exakta funktionella prototyper, vilket gör att tillverkare kan identifiera problem tidigt, förbättra designen och minska kostnaderna för fel.
Angående verktyg och fixturer
3D-utskrift ger ett snabbt och exakt sätt för formtillverkning, vilket kraftigt minskar kostnaden och tiden för formtillverkning. Därför har biltillverkare snabbt ökat produktionskapaciteten, förbättrad effektivitet och förbättrad kvalitet.
Samtidigt kan användningen av 3D-utskriftsteknik, såsom lösliga kärnor, kolfiberlindning och formsprutningsverktyg, hjälpa företag att uppnå snabba och små partianpassningar av formar, minska produktionskostnaderna och förkorta produktutvecklingscyklerna.
Vid tillverkning av färdiga delar
Genom 3D-utskrift kan biltillverkningsföretag uppnå anpassning och bearbetning av delar i små partier, såväl som tillverkning och tillverkning av komplexa former som organiska former, håligheter och negativ ritning. 3D-utskriftsteknik kan uppnå snabb tillverkning av komplexa formade delar. Om problem upptäcks under inspektionsprocessen behöver endast ändringar göras i 3D-dokumentet för vidare utskrift.
Som svar på den snabba utvecklingstrenden av 3D-utskrift i den nuvarande bilindustrin visar en studie som nyligen släpptes av det världsberömda forskningsföretaget Frost&Sullivan att år 2025 kommer den globala 3D-utskriftsmarknaden för fordon att nå 4,3 miljarder dollar. Faktum är att Ford, BMW, Lamborghini, Volkswagen, General Motors, Porsche, Honda, Chrysler, Mercedes Benz, Audi och andra ständigt utforskar olika möjligheter för 3D-utskriftsteknik.
I denna tid av snabba tekniska framsteg har disciplinen "3D-utskrift" blivit ett hett ämne och har använts flitigt i olika branscher. Bland dem är tillverkningen av bilar och deras delar en av dem. Hittills har inte bara många komponenter som bilunderrede, interiör- och exteriörpaneler 3D-skrivits med ABS-plast och kolfibermaterial som basmaterial. Tryckningen av "hela fordonet" har också genomgått flera visningar, vilket förkortat utskriftstiden, förbättrat det tekniska innehållet och väckt global uppmärksamhet.
För närvarande inkluderar de viktigaste metoderna för 3D-utskrift: materialsmältande extrudering FDM, limsprutning 3 DP, droppsprutning av material, pulverspridningssmältning, direkt energiavsättning, tunnplåtsstapling LOM och ljuskänslig hartsspridning. Bland dem har FDM-teknik, pulverspridningssmältningsteknik, SLA-teknik och andra tekniker använts inom biltillverkningsindustrin och är inte begränsade till fordonskomponenter. Många företag har också modigt börjat trycka "hela" bilar.
Fördelarna med 3D-utskrift
Jämfört med traditionell "subtraktiv tillverkning" (som CNC) är fördelen med 3D-utskrift att den automatiskt kan konstruera delar av vilken form som helst genom datorgrafikdata, vilket eliminerar behovet av utveckling och formtillverkning av komplexa strukturella komponenter. Detta förkortar utvecklingscykeln för nya produkter och sparar mycket arbetskraft, ekonomiska resurser och tid. Därför är dess tillverkningskostnad lägre, utvecklingscykeln är kortare och produktionseffektiviteten är högre. Dessutom, i de tidiga stadierna av design, kan användning av 3D-utskriftsteknik för att verifiera sammansättning av produkter i tid upptäcka designfel, komplexa komponenter eller genomförbarheten av prototypdesign.
Fördelen med 3D-utskrift ligger i att tillverka komplexa, små och svårtillverkade komponenter! I teorin är massproduktionshastigheten och kostnaden för 3D-utskriftsteknik inte snabb, men den kan ackumulera material från grunden, bryta sig loss från traditionella processbegränsningar och uppnå produkter av vilken form som helst. Om det till exempel är nödvändigt att tillverka komplexa men mycket exakta delar, eller att tillverka ihåliga tunnväggiga delar, kan 3D-utskriftsteknik lösa detta problem. Den mest avgörande punkten är att 3D-utskrift tillåter produktionen av delar att vara obegränsad av processer, mer beroende av idéer. Ju nyare och svårare det är att bearbeta delar med konventionella metoder, desto mer lämpade är de för 3D-utskrift. I denna process, jämfört med traditionella tillverkningsmetoder, är sänkta kostnader också den mest attraktiva aspekten av 3D-utskrift för användarna.
Nuvarande stadium ansökan
Jämfört med den traditionella bilindustrin är produktionen av 3D-utskriftsteknik fortfarande relativt låg, vilket gör det nästan omöjligt att uppnå storskalig produktion. Dessutom, på grund av behovet av att balansera säkerhet och andra faktorer, är det svårt att balansera produktkvalitet och kostnad, vilket resulterar i den nuvarande höga tillverkningskostnaden för 3D-bilar.
För närvarande är 3D-utskrift mer lämpad för design och fordonsforskning och -utveckling, såväl som för produktion av enstaka delar och små partier, såsom tillverkning av hela fordonets slammodell, kaross, chassi, synkronisator och gummidelar.
Designmässigt har 3D-utskriftstekniken karaktären av snabb prototypframställning, vilket gör att biltillverkarna kan använda den för forskning och utveckling av kroppsformsdesign. Jämfört med traditionell manuell tillverkning kan 3D-utskrift uppnå mer exakt konvertering från ritningar till produkter, förkorta tillverkningscykeln och förbättra tillverkningseffektiviteten i fordonsdesignstadiet. Nuförtiden har många biltillverkare tillämpat 3D-utskrift på Mercedes Benz design.
När det gäller delar kan 3D-utskrift också åstadkomma snabb tillverkning av komplext formade produkter. Inom traditionell biltillverkning är produktutveckling vanligtvis en lång process. I processen med produktutveckling och testning är det också nödvändigt att tillverka vissa formar, vilket är både tidskrävande och dyrt. Om det finns ett problem kommer det också att ta lång tid att modifiera komponenterna. 3D-utskrift kan uppnå snabb tillverkning av komplexa formade delar. Om problem upptäcks under inspektionsprocessen behöver endast ändringar göras i 3D-dokumentet för att skriva ut det igen. Det kan sägas att i framtiden kan 3D-utskrift kraftigt minska tillverkningskostnaden för delar och förbättra produktionseffektiviteten.
Integrationen av 3D-utskriftsteknik och CNC-teknik
Även om 3D-utskrift framgångsrikt har förenklat traditionella komplexa tillverkningsprocesser och löst problem inom materialområdet, finns det fortfarande många brådskande frågor att ta itu med för att utöka dess tillämpningsområde. Samtidigt är det också begränsat och påverkat av teknisk utrustning, nya material, designprogramvara, kvalitet och säkerhet samt den offentliga miljön.
Dessutom kan 3D-utskrift inte ersätta traditionell CNC, eftersom båda har sina styrkor. Den förra har högre noggrannhet än den senare, medan den senare är mer komplex än CNC. Som ett viktigt komplement till traditionella processer är 3D-utskrifts huvudsakliga funktion inte att ersätta, utan att komplettera, så att kombinera det med CNC-teknik är ett bra val.