干貨：3D打印在一汽大眾汽車研發與生產的應用
時間：2019-05-16 11:29 來源：南極熊 作者：中國3D打印網 閱讀：次
2019年5月7日，南極熊在SAMPE 中國2019年會的“汽車工程師大會暨汽車材料與工藝創新應用高峰論壇”上，聽到了一汽大眾技術開發部的高級工程師 吳宏濤的演講。
3D打印的種類以及優缺點
3D打印在汽車研發的生產中的應用實例
PT裝車用零件——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，該零件組裝后發往德國的路試試驗車上，大大節省了開發時間與費用，圖2-10是空調風道連接件，壁厚較厚，可以用于裝車。
下圖的熟料線夾零件用于電動車開發過程中的PT樣車裝車，在電動車存在很多線夾，為保護和固定線束，經常使用下圖所示的線夾零件，如下圖所示，裝車的時候，線束安放在線夾槽中，線夾蓋板翻折90度，這一簡單動作，對打印材料的性能要求很高。
下圖的風道用于整車開發過程中的PT樣車裝車，風道零件的試制一直是試制領域的難點和痛點，傳統的建議鋼膜吹塑工藝試制成本高，周期長，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，再粘合起來的辦法，試制出來的風道耐沖擊性差，強度不好，采用SLS粉末打印后所有問題都迎刃而解。
下圖是砂型打印工藝制作的進氣歧管，無論制作周期和試制成本都是傳統砂鑄無法比擬的。
測量夾具和工裝夾具
下圖2-12零件尺寸較大，最大尺寸500多毫米，切壁厚較厚，由于采用蜂窩結構形成，不到一周就完成了試制，重量較輕，采用 New Bora 汽車后蓋與側圍設計間隙評價，圖2-13是SLS打印的生產夾具。
金屬嵌件類零件
圖2-16是幾種常見的FDM快速成型金屬嵌件類型，常見的嵌件有螺母、螺母套、襯套、內嵌螺柱常見，需要在FDM制件的過程中嵌入。
油箱口蓋密封件的制作
郵箱扣蓋密封件結構比較特殊，他是軟硬兩種材料組合，切相互嵌入，裝車對強度要求比較高，普通3D打印無法滿足要求，本例采用FDM\SLA\硅膠模生產工藝共同完成，該零件制作周期5天，效果十分好，這個例子充分說明，該種3D打印工藝不僅是競爭關系，更重要的是相互補充。
工裝夾具
下圖2-15視為生產部門試制的某B級車后蓋大眾裝備夾具，圖2-14位德國削銑加工制作的，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裝備夾具，該夾具的制作成本在1000元以內。
集中常見的3D打印工藝所用材料的機械特性
沖汽車行業看未來3D打印技術的發展趨勢
3D打印零件有望在一下3類零件的大批量生產中獲得突破：
1、拓撲設計零件的加工制造
2、集成化設計零件的制造
3、零件設計的布局加強
3D打印技術從20世紀80年代興起，各種打印技術如雨后春筍般涌現，現已廣泛應用在工業設計和研發中，尤其在汽車行業，3D打印越來越多，但是，3D打印目前在汽車上的應用，還主要集中在研發上，在批量生產的汽車上還沒有應用，究其原因，有兩點：一點是，汽車零件生產目前還是以模具為主，因為對于大批生產，模具的單件成本更低，成型效率更高，另一點，他是最重要的一點，3D打印材料的性能與人們要求任然相距很大。
研發性能更好3D打印材料將是3D打印行業的重中之重，同時也決定著3D打印行業未來的發展，相信3D打印在不遠的將來，將在小批量生產領域大顯身手。
基于此，從汽車行業看3D打印的未來發展趨勢：
1、機械性能更好的材料
2、打印零件表面質量更好
3、打印成形速度更快
4、打印材料更加便宜
3D打印的種類以及優缺點
PT裝車用零件——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，該零件組裝后發往德國的路試試驗車上，大大節省了開發時間與費用，圖2-10是空調風道連接件，壁厚較厚，可以用于裝車。
測量夾具和工裝夾具
下圖2-12零件尺寸較大，最大尺寸500多毫米，切壁厚較厚，由于采用蜂窩結構形成，不到一周就完成了試制，重量較輕，采用 New Bora 汽車后蓋與側圍設計間隙評價，圖2-13是SLS打印的生產夾具。
金屬嵌件類零件
圖2-16是幾種常見的FDM快速成型金屬嵌件類型，常見的嵌件有螺母、螺母套、襯套、內嵌螺柱常見，需要在FDM制件的過程中嵌入。
油箱口蓋密封件的制作
郵箱扣蓋密封件結構比較特殊，他是軟硬兩種材料組合，切相互嵌入，裝車對強度要求比較高，普通3D打印無法滿足要求，本例采用FDM\SLA\硅膠模生產工藝共同完成，該零件制作周期5天，效果十分好，這個例子充分說明，該種3D打印工藝不僅是競爭關系，更重要的是相互補充。
工裝夾具
下圖2-15視為生產部門試制的某B級車后蓋大眾裝備夾具，圖2-14位德國削銑加工制作的，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裝備夾具，該夾具的制作成本在1000元以內。
集中常見的3D打印工藝所用材料的機械特性
△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樹脂材料的最低。
沖汽車行業看未來3D打印技術的發展趨勢
3D打印零件有望在一下3類零件的大批量生產中獲得突破：
1、拓撲設計零件的加工制造
2、集成化設計零件的制造
3、零件設計的布局加強
3D打印技術從20世紀80年代興起，各種打印技術如雨后春筍般涌現，現已廣泛應用在工業設計和研發中，尤其在汽車行業，3D打印越來越多，但是，3D打印目前在汽車上的應用，還主要集中在研發上，在批量生產的汽車上還沒有應用，究其原因，有兩點：一點是，汽車零件生產目前還是以模具為主，因為對于大批生產，模具的單件成本更低，成型效率更高，另一點，他是最重要的一點，3D打印材料的性能與人們要求任然相距很大。
研發性能更好3D打印材料將是3D打印行業的重中之重，同時也決定著3D打印行業未來的發展，相信3D打印在不遠的將來，將在小批量生產領域大顯身手。
基于此，從汽車行業看3D打印的未來發展趨勢：
1、機械性能更好的材料
2、打印零件表面質量更好
3、打印成形速度更快
4、打印材料更加便宜
(責任編輯：admin)
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選區激光熔化SLM過程中打
3D打印熱潮已過，下步將如
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