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3D打印在汽车行业的崛起

更新时间: 2024-12-19 16:15:04  查看次数: 71    
FDM 这种技术有成本低、速度快还无污染的优点。但它也有缺点,容易出现阶梯效应,在对精度要求高的地方不太好用,而且它受温度影响大,做出来的东西成型效果不太稳定。分层实体制造是用金属箔和纸当作材料,靠激光切割薄膜材料来做出单层的实体。具体做法是在薄膜材料后面涂上一层薄的热熔胶,通过材料滚筒送到要加工的地方,热压辊会把材料压平在之前已经做好的那一层上,然后由计算机控制激光去切割分层面,接着在切好的片上粘上新的片材,靠热熔胶把相邻的层面粘在一起,这样一直重复,就能把零件实体打印出来。这个工艺的优点是效率高、成本低、成型过程靠谱,支撑效果好。缺点是前期准备工作麻烦,不能打印中间是空的零件。
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三维粉末黏结成型,也叫喷墨沉积,是 1993 年美国麻省理工学院在实验室研究出来的。它用石墨粉末、陶瓷粉末、金属粉末这些当原材料,通过喷头喷出黏结剂,有选择性地把粉末粘起来做出零件。加工的时候,先用铺粉机构在工作平台上铺上一层金属原材料,喷墨的喷嘴在计算机控制下,按照分层的几何轮廓喷出粘接剂,让粉末变硬形成一个层面。接着在这一层上再铺一层粉,同时和上一层粘好,就这样一直重复,直到把零件的所有层都打印完,最后就做出了三维的实物原型。这种成型技术的特点是成型速度快,支撑容易去掉,适合做内部空腔复杂的原型,还能直接打印出彩色的。缺点是强度不太好,做出来的东西一般只适合当概念模型,而且成品的表面不光滑,精细程度也不太好。
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3D 打印作为“工业 4.0”很重要的一股推动力量,已经从以前的新想法变成了一个专门的产业,在汽车领域的应用也越来越多。像宝马、奔驰、兰博基尼、奥迪这些整车厂家,都在不断地研究和使用 3D 打印技术。2018 年,意大利的电动车制造商 XEV 和国内的打印材料供应商 Polymaker 合作生产了第一款 3D 打印电动汽车——LSEV。这辆车只有底盘、座椅和挡风玻璃是用传统方法加工制造的,其他能看到的部分都是用 Polymaker 的材料通过 3D 打印做出来的。汽车里的塑料零件和部件数量从 2000 多种减少到了 57 种,整车重量只有 450 千克,比同样大小的车轻很多。和传统制造业里的数控加工比起来,3D 打印有很多优势,能节省车辆部件研发的不少成本,还能大大缩短研发周期,提高生产效率。