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汽车零件巨头德尔福CLIP 3D打印案例解析

关键词:3D打印,3D打印技术,CLIP技术

来源:中电网    2016-08-15

 如今,在2015年大肆宣传的超快速3D打印技术CLIP已经进入市场应用,但是由于其制造商Carbon公司对使用了该技术的M1 3D打印机采用了只出租不销售的业务模式,导致这款新产品在一定程度上仍然被笼罩在神秘之中,尤其是对美国以外的市场。我们只能从这家公司以案例形式慢慢对外发布的其早期客户使用情况对其进行了解。今天,为您介绍的CLIP技术最新应用案例来自世界上最大的汽车零部件制造商之一德尔福汽车系统(Delphi Automotive)公司。目前,德尔福正在使用CLIP 3D打印技术制作原型,同时也在考虑将其用于短期生产。

由于CLIP技术的非层积性质,M1是唯一一款能够3D打印具有各向同性零件的3D打印机,也就是说其打印出来的3D对象的微观纤维会均匀地朝向各个方向。而且,除了在类似技术中通常见到的UV固化剂之外,该技术使用的光聚合物中还包括还包括一种可以通过热激活的反应性化学物质可以增加打印对象的强度。于是,CLIP技术不仅3D打印速度快,能够在几分钟内生成3D对象,而且使用M1 3D打印出来的零部件在物理属性上跟注塑成型件也很相似。

德尔福公司是在2015年秋天收到其M1 3D打印机的。由于CLIP 3D打印技术能够达到的上述物理属性,德尔福已经能够使用该技术来制造功能原型。该公司称,这是他们以前使用的3D打印平台所做不到的。

德尔福公司使用M1 3D打印机打印的扣眼、电连接器和其他组件

德尔福公司的增材制造经理Jerry Rhinehart详细阐述了他们是如何使用该技术来制造功能原型的:“我们很兴奋能够用M1将我们的工作扩展至功能原型——在此之前我们一直做不到这一点——并寻求新的制造机会。这主要得益于我们使用Carbon的技术所能够实现的材料和机械性能。传统的3D打印材料只能提供我们需要用来制造功能和最终零部件的机械性能的大约 50%。我们当前正在用M1打印一批连接器和其它电气组件,而这些部件将会于今年6月份被安装到一个由25辆汽车组成的车队上以进行道路和验证测试。”

德尔福公司的员工正在测试3D打印的电器部件

据悉,德尔福3D打印的部件中包括布线扣眼,这是使用Carbon公司的聚氨酯弹性体(EPU)材料打印的;电连接器,使用的是硬质聚氨酯(RPU);外罩(在产品装配中保护对象),使用的是柔性聚氨酯(FPU)。

除了其机械性能之外,CLIP技术3D打印的对象表面分辨率也很高,这使得用CLIP技术打印的原型非常类似最终产品。另外,这项技术的精确性也使其非常适合用来制造像电连接器这样的对象,因为像这种部件往往相当复杂,而且拥有锁扣设计,那些精度稍低的3D打印技术都不可能完成。

如今,尽管借助M1 3D打印机德尔福已经降低了原型模具的制造成本,并且将原型模具的等待时间从6到12周缩短至接近为零,但是这家汽车巨头并不满足,他们正在考虑将其用于最终部件的生产。注塑成型的经济性为该公司的大批量生产提供了坚实的基础,而借助CLIP,德尔福将有可能进一步将业务扩张至那些只需要小批量生产的新领域。

同时,工程师们也正在使用该技术设计那些使用传统制造工艺不可能实现的新产品。Rhinehart解释说:“工程师们现在可以完全不用考虑那些受到传统制造技术限制的设计规则,完全重新设计零部件。他们可以考虑使用内部网格结构来获得更轻的部件,以及那些一次打印完成,无需组装的部件来解决密封问题和降低产品装配的复杂度等。”

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