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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车制造
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年的年增长率将达18.2%，规模将超过1,375亿元人民币。在汽车增材制造领域，FORMNEXT+PM SOUTH CHINA展会一直在为展商提供优质的业务联系服务，帮助其建立强大的商业网络。
今天和大家分享：汽车+3D打印
在车辆的设计研发阶段，若只考虑尺寸与装配验证，那么车上几乎绝大多数的非精密零部件目前都可以通过3D打印技术制造，并满足验证的要求；但若要实现功能性验证，甚至要脱离研发阶段，去实现最终使用乃至量产，那么可使用3D打印制造并替换的零件种类数量就会减少，因为要选择出合适的3D打印材料和工艺，并匹配零件的实际工况要求，这往往需要汽车与3D从业双方积极的探索和沟通，并投入时间与精力为之攻关，这也是新技术应用最难的部分。不过今天我们也确实看到了一个又一个新应用的出现，3D打印与汽车产业发生的化学反应也越来越多、越来越热烈。
一辆汽车可以简单的分为发动机、底盘、车身、电气设备这几大部分，也可以再细分为更多的子系统，通常一辆车上的零件数量达到1-2万个，按照材料类型可粗分为金属与非金属2大类，其中金属零件占大多数，用于发动机、变速箱、车身、车架、悬架、底盘和电子设备上，而非金属材料则主要用于车辆的内饰、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，汽车与3D打印从业者双方都在积极的相向而行，汽车行业内大规模普及使用3D打印技术的一天很快就会到来。随着2022年招展工作开展，短短数月内已获得众多的增材制造企业确认参展，本期非金属题材汽车增材制造领域的代表展商有：赢创、巴斯夫、Anisoprint、盈普、远铸、思看、Materialise。这些领军品牌及企业将于三天展会期间展示他们崭新的产品和解决方案。
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以灵活又紧密地与熔点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，使用热固性基底材料可广泛应用于汽车部件。
如图所示，由Auru软件切片系统设计出的刹车踏板和摇杆零部件，为高端跑车和超性能赛车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，软件的开源意味可以打印出大多数CNC技术无法实现的形状。
Materialise：展位号 C68
在3D打印软件和服务领域，来自比利时的Materialise则是全球无可争议的领军者，它拥有业界最大的软件开发团队与全球顶级的3D打印工厂。全球多家知名汽车公司、航空制造公司以及电子消费品公司都是其客户。Materialise全球员工超2000人，是比利时全国最大的企业之一。
一个经典的案例，丰田与matereialise共同发起了一个项目，重制汽车座椅，减轻其重量并确保其具有最佳的散热性，只为增强汽车座椅的舒适性与安全性。经过优化后，项目团队能够使汽车座椅的体积降低高达72％，质量减少了高达18公斤。
沃尔沃根特工厂与Materialise 合作，对一款装配汽车标志用的夹具进行了设计创新，新夹具采用3D打印零件与现成零件相结合的制造方式。这种设计方式，更易于满足汽车生产线对夹具的个性化需求。
巴斯夫Forward AM：展位号 C58
巴斯夫生产出用于汽车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) 创建各种创新设计模式：
Ultrasint® TPU01 是专为 Hewlett Packard (HP) 5200 系列 Multi Jet Fusion 打印机设计的多用途 TPU 粉末。Ultrasint®TPU01 提供强大、灵活和耐用的零件性能，以及出色的表面质量和细节水平。该材料极易打印，具有极高的工艺稳定性，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 HP Multi Jet Fusion 打印机对晶格结构的应用进行批量生产。
Ultrasint®TPU 88A是一种多用途材料，可用于激光烧结。采用这种材料生产的零件可提供高减震作用或优异的回弹性能，以及良好的抗疲劳性能。Ultrasint®TPU 88A显示出平衡的性能特征，具有良好的灵活性，且可实现完全自由设计以及较高的细致程度和表面质量。它同时具有高PBF机器易用性和高工艺稳定性，提供了80%的可重复使用率。
思看：展位号 C22
与电脑裁膜的前提是获取车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，恰好能够解决这一痛点。高效且可批量化的数据获取，有助于车衣厂商搭建丰富的车型数据库，源源不断地满足不同车型车衣的定制需求。
首先使用KSCAN-Magic系列复合式3D扫描仪扫描获取车身完整三维数据；通过配套三维软件处理生成车辆3D模型，继而对模型进行后处理、曲面展开、制作车膜版形图；根据版形图进行电脑裁膜；最后进行整车装贴。KSCAN-Magic系列复合式3D扫描仪轻巧便携，高效灵活，可随时开扫，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的最高分辨率，保证了KSCAN-Magic 能够轻松获取车身曲面完整数据，且边缘细节完整，为后续车衣的完美贴合度提供精准数
今天和大家分享：汽车+3D打印
在车辆的设计研发阶段，若只考虑尺寸与装配验证，那么车上几乎绝大多数的非精密零部件目前都可以通过3D打印技术制造，并满足验证的要求；但若要实现功能性验证，甚至要脱离研发阶段，去实现最终使用乃至量产，那么可使用3D打印制造并替换的零件种类数量就会减少，因为要选择出合适的3D打印材料和工艺，并匹配零件的实际工况要求，这往往需要汽车与3D从业双方积极的探索和沟通，并投入时间与精力为之攻关，这也是新技术应用最难的部分。不过今天我们也确实看到了一个又一个新应用的出现，3D打印与汽车产业发生的化学反应也越来越多、越来越热烈。
一辆汽车可以简单的分为发动机、底盘、车身、电气设备这几大部分，也可以再细分为更多的子系统，通常一辆车上的零件数量达到1-2万个，按照材料类型可粗分为金属与非金属2大类，其中金属零件占大多数，用于发动机、变速箱、车身、车架、悬架、底盘和电子设备上，而非金属材料则主要用于车辆的内饰、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，汽车与3D打印从业者双方都在积极的相向而行，汽车行业内大规模普及使用3D打印技术的一天很快就会到来。随着2022年招展工作开展，短短数月内已获得众多的增材制造企业确认参展，本期非金属题材汽车增材制造领域的代表展商有：赢创、巴斯夫、Anisoprint、盈普、远铸、思看、Materialise。这些领军品牌及企业将于三天展会期间展示他们崭新的产品和解决方案。
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以灵活又紧密地与熔点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，使用热固性基底材料可广泛应用于汽车部件。
如图所示，由Auru软件切片系统设计出的刹车踏板和摇杆零部件，为高端跑车和超性能赛车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，软件的开源意味可以打印出大多数CNC技术无法实现的形状。
Materialise：展位号 C68
在3D打印软件和服务领域，来自比利时的Materialise则是全球无可争议的领军者，它拥有业界最大的软件开发团队与全球顶级的3D打印工厂。全球多家知名汽车公司、航空制造公司以及电子消费品公司都是其客户。Materialise全球员工超2000人，是比利时全国最大的企业之一。
一个经典的案例，丰田与matereialise共同发起了一个项目，重制汽车座椅，减轻其重量并确保其具有最佳的散热性，只为增强汽车座椅的舒适性与安全性。经过优化后，项目团队能够使汽车座椅的体积降低高达72％，质量减少了高达18公斤。
沃尔沃根特工厂与Materialise 合作，对一款装配汽车标志用的夹具进行了设计创新，新夹具采用3D打印零件与现成零件相结合的制造方式。这种设计方式，更易于满足汽车生产线对夹具的个性化需求。
巴斯夫Forward AM：展位号 C58
巴斯夫生产出用于汽车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) 创建各种创新设计模式：
Ultrasint® TPU01 是专为 Hewlett Packard (HP) 5200 系列 Multi Jet Fusion 打印机设计的多用途 TPU 粉末。Ultrasint®TPU01 提供强大、灵活和耐用的零件性能，以及出色的表面质量和细节水平。该材料极易打印，具有极高的工艺稳定性，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 HP Multi Jet Fusion 打印机对晶格结构的应用进行批量生产。
Ultrasint®TPU 88A是一种多用途材料，可用于激光烧结。采用这种材料生产的零件可提供高减震作用或优异的回弹性能，以及良好的抗疲劳性能。Ultrasint®TPU 88A显示出平衡的性能特征，具有良好的灵活性，且可实现完全自由设计以及较高的细致程度和表面质量。它同时具有高PBF机器易用性和高工艺稳定性，提供了80%的可重复使用率。
思看：展位号 C22
与电脑裁膜的前提是获取车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，恰好能够解决这一痛点。高效且可批量化的数据获取，有助于车衣厂商搭建丰富的车型数据库，源源不断地满足不同车型车衣的定制需求。
首先使用KSCAN-Magic系列复合式3D扫描仪扫描获取车身完整三维数据；通过配套三维软件处理生成车辆3D模型，继而对模型进行后处理、曲面展开、制作车膜版形图；根据版形图进行电脑裁膜；最后进行整车装贴。KSCAN-Magic系列复合式3D扫描仪轻巧便携，高效灵活，可随时开扫，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的最高分辨率，保证了KSCAN-Magic 能够轻松获取车身曲面完整数据，且边缘细节完整，为后续车衣的完美贴合度提供精准数