直接制造汽車零件，解析3D Systems生產(chǎn)級(jí)光敏樹脂解決方案

2021年12月14日，3D Systems發(fā)起了一場(chǎng)線上研討會(huì)，分享了新一代增材制造生產(chǎn)級(jí)樹脂如何實(shí)際應(yīng)用？

目前您可以通過下方視頻觀看研討會(huì)的內(nèi)容，本文我們將通過圖文來簡(jiǎn)單回顧一下本場(chǎng)直播的主要內(nèi)容。


將樹脂材料用于3D打印目前已經(jīng)非常廣泛，它可以提供光滑的表面質(zhì)量、細(xì)節(jié)分辨率高，打印成本也比較低。但是材料的性能和壽命較差，主要用于一些非受力的展示件。特別是在高紫外線和高濕度的情況下，零件通常只能使用幾個(gè)星期的時(shí)間。


針對(duì)這個(gè)問題，3D Systems推出了兩個(gè)產(chǎn)品級(jí)樹脂試驗(yàn)平臺(tái)：Figure 4 3D打印解決方案和ProX 800 3D打印解決方案。其中Firgure 4 3D打印解決方案適用于5種新的生產(chǎn)級(jí)樹脂，每天可堆疊上千個(gè)零件。ProX 800 3D打印解決方案可以制造出650*750*550mm尺寸的生產(chǎn)級(jí)樹脂零件。豐田運(yùn)動(dòng)賽事部門正在兩個(gè)不同的平臺(tái)上測(cè)試新的生產(chǎn)等級(jí)的樹脂。

豐田運(yùn)動(dòng)賽事部門測(cè)試的第一個(gè)應(yīng)用案例就是將3D打印用于生產(chǎn)定制格柵的夾具。豐田要求夾具必須堅(jiān)韌，并能夠承受數(shù)控加工中所產(chǎn)生的重復(fù)應(yīng)力，而且能夠顯著改善生產(chǎn)零件的成本和時(shí)間。


于是他們使用ACCURA AMX RIGID BLACK材料在PROX 800系統(tǒng)上打印夾具，并將夾具應(yīng)用到數(shù)控系統(tǒng)中，作為夾具定位塑料毛坯以獲得最終零件。經(jīng)過測(cè)試，3D打印的夾具可以重復(fù)制作50多個(gè)汽車格柵。


與傳統(tǒng)手工工藝相比，采用3D打印的技術(shù)生產(chǎn)40個(gè)零件的批次，時(shí)間節(jié)約可以達(dá)到90%，成本節(jié)約60%。


第二個(gè)案例是一個(gè)車內(nèi)的背光按鈕，需要滿足零件裝配的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，零件必須能夠噴漆和激光蝕刻，具有背光LED發(fā)光能力，圖標(biāo)在晚上可見，部件按鈕有手動(dòng)重復(fù)按壓動(dòng)作以及承受卡扣配合的能力。


通過在Figure 4系統(tǒng)上3D打印Tough 60C White白色樹脂材料成形，然后噴黑色漆，再激光蝕刻的方式得到了最終的零件組件。目前這個(gè)零件已經(jīng)裝配在GR Supra GT4賽車上，并已經(jīng)跑了5000km的賽事。



那么對(duì)于“生產(chǎn)級(jí)”的樹脂材料，有哪些要求呢？它需要滿足生產(chǎn)機(jī)械性能、生產(chǎn)性能特性、生產(chǎn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。



目前Figure 4能夠使用的5種新生產(chǎn)等級(jí)材料包括 High Temp 150C FR Black、Tough 60C White、Rigid Gray、Tough 65C Black、Rigid 140C Black。它們的特性如圖中所描述。



突破性的SLA生產(chǎn)材料是Accura AMX Rigid Black。


最終，豐田運(yùn)動(dòng)賽事部門通過ProX 800和Figure 4解決方案，實(shí)現(xiàn)了1:1規(guī)模的生產(chǎn)部件、治具、夾具生產(chǎn)；以及每天生產(chǎn)數(shù)千個(gè)小零件。