更輕、更強｜看3D打印技術如何賦能汽車制造

來源：Stratasys

國內汽車行業(yè)的3D打印一直以來都以造型和試制的應用為主，但其實最容易忽略的應用很多都集中在生產制造環(huán)節(jié)的輔助工具上，亦或者我們俗稱的“工裝”。

根據一般的數(shù)據統(tǒng)計，一個新車型的工裝數(shù)量在2000件左右，其中80%是復雜的大型工裝，20%為簡易型以量具為主。每年主機廠和零部件供應商在工裝上的花費都以百萬計，此外，隨著新車型的投放，每款車型都需要有更新的工裝來對應新的需求，工裝的耗費和成本其實和車型的多少和改款頻繁程度成正相關性。

這是為什么GM在美國一次性投放17臺Stratasys FDM技術的打印設備，在降本增效上提供切實可行的解決方案。

工裝應用的范圍相當廣泛，這里限于篇幅，主要會集中在Stratasys提供的碳纖維尼龍12這種材料的應用上。

碳纖維尼龍12的材料特點：

• 只有鋁合金重量的1/3，不銹鋼的1/7，但能承受900bar的壓力
• 能應對143攝氏度的環(huán)境溫度
  

這種材料主要應用點在以下4個方向

△工裝

△成型工具

△金屬替代件

△設備備件

同時，依托于FDM生產技術的特點，它是唯一一種增材制造技術能夠實現(xiàn)嵌件的工藝。比如，把感應設備，空氣管道，電線預埋在整個工裝中，在現(xiàn)場作業(yè)的時候，大幅降低這些精密的電子設備被撞壞的風險。

從投資回報率的角度來分析，投入產出比驚人，從以下實際案例來進行分析：

客戶使用碳纖維尼龍12制作的工裝，尺寸大于600mm，打印過程中嵌入金屬定位孔，成品3D掃描的精度在0.2mm范圍之內。

重量只有傳統(tǒng)金屬工裝的三分之一，總制造時間從1個月降低到40個小時，整個工藝節(jié)省2萬美金。

把這些數(shù)字綜合在一起，算上重量降低后整個流程可節(jié)省的機器人負重、資金、時間、節(jié)拍和人工等，客戶的ROI在1年內就能收回投資現(xiàn)金流變正，每年單就這一個應用財務上節(jié)省40%。

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