Mae gweithgynhyrchu ceir yn faes cymhwysiad pwysig o dechnoleg argraffu 3D metel. O gynhyrchu prototeipiau'n gyflym, a thrwy hynny gyflymu effeithlonrwydd ymchwil a datblygu ceir newydd, i gynhyrchu rhannau swp bach yn uniongyrchol, byrhau'r gadwyn gyflenwi, ac arbed costau, gellir disgrifio argraffu 3D fel technoleg ategol bwysig yn y diwydiant modurol. Yn ogystal, gall manteision unigryw argraffu 3D wrth weithgynhyrchu rhannau cymhleth symleiddio nifer y rhannau modurol, lleihau pwysau, ac arbed deunyddiau. Gellir dweud bod gan dechnoleg argraffu 3D lawer o fanteision ar gyfer gweithgynhyrchu ceir. Wedi dweud hynny, nid yw'r dechnoleg hyd yma wedi cael ei defnyddio'n eang yn y maes. Mae hynny oherwydd y gallu i wneud rhannau cyflymach, rhatach, a mwy cymhleth -- dyna sut y bydd ceir y dyfodol yn cael eu hadeiladu.
Gweithgynhyrchu Ychwanegion yn y Diwydiant Modurol
Yn y byd modurol, nid y gwneuthurwyr ceir eu hunain oedd mabwysiadwyr cyntaf gweithgynhyrchu ychwanegion, ond y timau a noddir ganddynt. Ers degawdau, mae cwmnïau o Ford i Ferrari wedi defnyddio ceir rasio fel deoryddion ar gyfer profi technolegau newydd. Gellir olrhain llawer o'r nodweddion safonol mewn ceir newydd nawr - brecio atgynhyrchiol mewn hybridau, tanio botwm gwthio, a hyd yn oed drychau - yn ôl i'w gwreiddiau. Mae'r un egwyddor yn berthnasol i argraffu 3D, yn enwedig argraffu metel. Mae timau Fformiwla 1, Tîm Rasio Her Dygnwch y Byd, Timau Fformiwla E, a mwy i gyd wedi cael profiad uniongyrchol o fanteision gweithgynhyrchu ychwanegion - iteriad cyflym o ddyluniadau, prototeipio cyflym, ac ysgafnhau cydrannau - i gyd ar gael i wella perfformiad eich cerbyd ar y trac.
Mae ymasiad gwely powdr laser yn well ar gyfer cymwysiadau cyfaint isel, gwerth uchel （Argraffu SLM 3D）
Mae'r system argraffu 3D a ddefnyddir fwyaf hyd yn hyn, ymasiad gwely powdr laser, yn defnyddio laser i doddi powdr metel tenau haen fesul haen nes bod y rhan wedi'i ffugio. Gall y dechnoleg hon wneud rhannau metel yn gyflym ac yn gywir ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth ym maes gweithgynhyrchu ceir yn ystod y degawd diwethaf. Mae BMW, Ford, Volkswagen, Mercedes-Benz, a chwmnïau eraill wedi sefydlu achosion nodweddiadol wrth ddefnyddio'r dechnoleg hon, ac wedi cyflawni cynhyrchiad màs o dan amodau penodol, ond mae'r rhan fwyaf o'r rhannau sy'n ymwneud â'r achosion hyn yn dal i fod yn gyfyngedig i frandiau pen uchel. , ac mae'r cyfanswm yn gyfyngedig o hyd.
Mae'r rheswm yn dal i fod yn anwahanadwy oddi wrth ofynion y maes ar gyfer cost, deunydd, a chyflymder. Mae angen buddsoddiad sylweddol ymlaen llaw ar offer ymasiad gwely powdr laser—$1 miliwn neu fwy ar gyfer y system gyfan—ac mae'n cynhyrchu dim ond 1 tunnell o rannau'r flwyddyn, nad yw'n ddigon i gyfiawnhau'r gost. Yn ogystal, er bod argraffu 3D yn gwneud gweithgynhyrchu rhannau metel yn fwy hyblyg, dim ond y cam cyntaf yw argraffu, ac mae angen cyfres o brosesau ôl-brosesu fel tynnu cymorth, sy'n cynyddu cost y rhan ymhellach.
Hyd yn hyn, mae ystod o gymwysiadau gwerth uchel yn y maes modurol yn deillio o fanteision gweithgynhyrchu sylweddol technoleg ymasiad gwely powdr laser - nodweddion integreiddio, manwl gywirdeb a gweithgynhyrchu cymhleth. Er enghraifft, defnyddiodd General Motors ddyluniad cynhyrchiol ac argraffu 3D i gyfuno wyth cydran o fraced sedd draddodiadol y car yn un gydran, defnyddiodd Bugatti dechnoleg argraffu 3D i gynhyrchu caliper brêc Chiron newydd, ac argraffodd Porsche 3D injan aloi alwminiwm gyda chyfres o dyluniadau arloesol. Prototeipiau cragen, bracedi pen meddal wedi'u hargraffu â swp BMW ar gyfer car chwaraeon i8 Roadster, a mwy. Mae'r achosion hyn, boed ar gyfer prototeip neu ddefnydd terfynol, yn anwahanadwy oddi wrth nodweddion gweithgynhyrchu unigryw technoleg ymasiad gwely powdr laser. Ond mae yna nodwedd hefyd bod y cymwysiadau hyn yn gyfyngedig iawn, mae bron pob un yn perthyn i frandiau pen uchel, ac anaml y maent yn cwrdd â gofynion gweithgynhyrchu màs cost isel yn y maes hwn.
Argraffu 3D metel bwrdd gwaith yn seiliedig ar allwthio ar gyfer prototeipio (Argraffu FDM 3D)
Mae argraffwyr metel bwrdd gwaith allwthio 3D yn cynnwys dyluniad sy'n gyfeillgar i'r swyddfa sy'n dileu'r risg o ddod i gysylltiad â llwch a laser ac mae'n ddatrysiad pen-i-ben sy'n haws ei ddefnyddio.
Ar gyfer defnyddwyr yng nghamau cynnar dylunio a gweithgynhyrchu cerbydau newydd, mae argraffwyr metel bwrdd gwaith 3D 10 gwaith yn rhatach nag offer gwely powdr traddodiadol ac mae ganddynt weithrediad hawdd a chyflym. Gall systemau o'r fath brototeipio nifer fawr o rannau yn fewnol yn gyflym, profi gwahanol syniadau yn gyflym, ac archwilio posibiliadau strwythurol newydd, gan arbed amser ac arian yn ystod cylchoedd dylunio hir a drud. Yn y pen draw, gellir cyflwyno dyluniadau gwell am gostau datblygu is, a gall cwmnïau symud yn gyflym o ddylunio a dilysu i gynhyrchu, gan gyflymu amser-i-farchnad. Mae gweithrediad hyblyg hefyd yn helpu i leihau costau gan ei fod yn lleihau gwastraff materol ac nid oes angen staff arbenigol i weithredu'r peiriant.
Mae'r rhyddid geometrig a roddir gan argraffu 3D hefyd yn caniatáu i weithgynhyrchwyr greu prototeipio cyflym ac archwilio dyluniadau piston newydd tra'n dileu'r angen i allanoli gwaith. Mae prototeipio rhannau ar argraffydd metel bwrdd gwaith hefyd yn hwyluso trosglwyddiad llyfn i gynhyrchu cyfaint, gan fod systemau cyfaint uchel fel jetio rhwymwr yn gallu cynhyrchu dyluniadau sydd yr un mor gymhleth.
Mae argraffu 3D metel jet rhwymwr yn fwy addas ar gyfer gweithgynhyrchu rhan cyfaint uchel (technoleg 3DP)
Nodwedd amlycaf y broses chwistrellu rhwymwr yw y gall gyflawni cynhyrchiad màs o argraffu 3D metel. Mae pris offer sy'n seiliedig ar y broses hon yn is na phris argraffwyr laser 3D traddodiadol, ac mae'r cyflymder argraffu ddegau neu hyd yn oed gannoedd o weithiau'n fwy na chyfarpar ymasiad gwely powdr pedwar laser. Y deunydd a ddefnyddir yw powdr MIM traddodiadol, sy'n rhatach na phowdr sfferig, ac mae cost gweithgynhyrchu rhannau hefyd ddwsinau o weithiau'n is na rhannau printiedig laser 3D. Felly, mae'r broses chwistrellu rhwymwr yn rhagori ar argraffu 3D metel o ran cost offer, cost powdr, ac effeithlonrwydd argraffu, er bod ei berfformiad rhan ychydig yn is, ond mae ganddo'r un lefel o hyd â rhannau wedi'u mowldio â chwistrelliad. Felly, mae'r dechnoleg hon yn fwy addas ar gyfer gwireddu gweithgynhyrchu rhan cyfaint uchel.
Yn seiliedig ar y manteision uchod, mae'r OEMs ceir mawr presennol yn cyflymu'r defnydd o'r dechnoleg hon. Mae datblygwyr blaenllaw o rwymwr jetting metel argraffu 3D wedi sicrhau partneriaethau gyda brandiau mawr yn y diwydiant modurol: Volkswagen wrthi'n gweithio gyda HP, Ford hefyd yn defnyddio technoleg jetio rhwymwr ExOne i gynhyrchu rhannau ceir, ac enillodd Desktop Metal yn ddiweddar Mae gwneuthurwr ceir o'r Almaen wedi ennill gwobr. Contract $7.9 miliwn, ac mae'r diwydiant yn dyfalu y gallai'r cwsmer fod yn BMW Group.
Ar gyfer rhannau y mae angen eu masgynhyrchu, mae mantais arall o argraffu 3D metel jet rhwymwr hyd yn oed yn fwy amlwg - gweithgynhyrchu heb lwydni. Mae'r dechnoleg yn dileu'r angen am fowldiau, gan ganiatáu i beirianwyr ddod â chynlluniau sydd eisoes wedi'u gwella - boed trwy argraffu 3D metel allwthio bwrdd gwaith neu ddulliau prototeipio traddodiadol - i gynhyrchu màs gydag argraffu jet metel 3D rhwymwr. Mae cyflymderau argraffu sy'n gystadleuol â phrosesau gweithgynhyrchu traddodiadol ar raddfa fawr, mae argraffu 3D metel jet rhwymwr yn caniatáu i filoedd o rannau gael eu cynhyrchu mewn un swydd am bris a chyflymder cynhyrchu a all gystadlu â phrosesau megis castio, gofannu a pheiriannu. Mae'r cyflymder hwn, ynghyd â defnyddio powdrau MIM cost isel ac ôl-brosesu hawdd, yn caniatáu i'r broses gynhyrchu rhannau a all gostio hyd at 20 gwaith yn llai fesul rhan na phrosesau argraffu 3D eraill a gwneud gweithgynhyrchu ychwanegion yn opsiwn ymarferol ar gyfer castio, gofannu, a pheiriannu. Opsiwn ymarferol.
Mae datblygiadau mewn technoleg argraffu 3D wedi creu cyfleoedd newydd ar bob cam o'r cylch bywyd gweithgynhyrchu modurol - o brototeipiau swyddogaethol i gynhyrchu cyfaint canolig i ôl-farchnad a darnau sbâr. Ac mae'r rhan fwyaf o'r cyfleoedd hyn yn gysylltiedig â chyflymder cynhyrchu a chymhlethdod rhannol, neu'r ddau. Oherwydd nad yw gweithgynhyrchu traddodiadol yn gyfyngedig, mae argraffu 3D yn caniatáu i ddylunwyr a pheirianwyr fynd i mewn i ofod dylunio newydd helaeth a chreu rhannau cynyddol gymhleth.
Pan fydd y rhannau sydd wedi'u optimeiddio yn wynebu cynhyrchiad màs, mae deunyddiau, effeithlonrwydd mowldio, a phris yn dod yn ffactorau cyfyngol sy'n atal cymhwyso technoleg argraffu 3D yn eang, ac ni ellir adlewyrchu'r manteision. Mae datblygiad technolegau newydd wedi chwalu'r rhwystrau hyn, gan alluogi'r strwythurau optimaidd i gael eu gwireddu ar raddfa fawr ac ar ffurf effeithlon a mwy darbodus.