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Stratasys F270 完美助攻汽車零部件公司產品研發驗證

3D打印技術眾多的應用領域中,汽車行業是3D打印技術最早的應用者之一。早在3D打印技術發展的初期,一些歐美發達國家的汽車制造企業就開始將3D打印技術應用于汽車研發過程,如今已經被廣泛應用于汽車零部件的研發。

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近日,我們走進上海某汽車零部件企業,了解3D打印是如何應用于汽車零部件制造,以及3D打印對汽車行業帶來的影響和轉變。

該汽車零部件公司主要業務是生產天窗系統,包括普通天窗、全景天窗、以及全天窗模塊等產品,具有優秀的設計、工程和制造能力,寶馬、通用、大眾等名牌企業都是他們的客戶。

為了彌補在產品研發驗證方面的缺陷,經過8個月時間的充分調研,他們最終鎖定了美國Stratasys公司最新的FDM工業級3D打印機F123系列——Stratasys F270。

材料方面,由于ABS材料良好的強度、柔韌性、機械加工及抗高溫性能,以及經過了嚴格的抗10000次的耐磨性測試,成為其研發工程師的首選塑料,完全滿足他們對零部件強度的要求。

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實際環境中,這款3D打印設備的使用體驗如何呢?負責的研發工程師稱,經過日夜不間斷的打印測試,目前的良品率高達90%以上,不良品主要是由于工程師自身的原因造成,比如技術參數設置不準確,由設備自身原因導致的不良品率幾乎為零。生產效率方面,平均十幾個小時就能完成汽車零部件的打印,對其打印速度基本滿意,而且打印成本也在可接受的范圍內。從這個角度來看,3D打印設備已經發展到了可靠、一致、可預測的程度。

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目前,該公司引進3D打印技術主要的應用集中于研發環節,體現為3D打印試驗模型、功能性原型等形式。相關負責人表示:以前在汽車天窗部件上的研發采用CNC機床或者手工制造,包括切削、鉆孔、粘接等工藝,費時費力,甚至不少樣件需要委外加工,如果達不到要求就要重新做,大量的時間成本就耗費在這個環節。有了3D打印機以后,我們自己就能做研發,不再需要委外加工,簡單快捷,并且能夠實現快速修改設計方案并反復大量迭代。在確保原型產品設計質量的同時,大大縮短了產品設計和原型開發所需的時間,提高了研發效率。

據介紹,該公司自行打印比委外加工的成本支出降低了近50%。此外,由于委外加工的采購流程非常繁雜,把3D打印的制造全程放在自己公司后,時間成本有非常明顯的節省。

由于直接制造對零部件機械性能、光潔度等要求嚴格,因此對3D打印技術水平的要求高,對應的成本也較高,國內目前更多地還是用于產品的原型驗證。另外,受到打印機成型尺寸的限制,有的大尺寸天窗部件需要分解成多個部分,打印完成之后進行拼接。

相比國外,國內汽車零部件企業目前自主購買使用3D打印設備的比例還不太高。但是,汽車行業由于自身規模大、研發投入多、應用3D打印技術時間長等因素,將在3D打印技術應用中占據重要位置。汽車行業巨大的市場規模為3D打印技術應用提供了廣闊的市場空間,我們相信在未來,3D打印在材料性能、成本方面有望達到汽車直接生產應用的要求,向具有更高價值的應用轉變。

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