更輕、更強(qiáng)｜看3D打印技術(shù)如何賦能汽車制造

來源：Stratasys

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

根據(jù)一般的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)新車型的工裝數(shù)量在2000件左右，其中80%是復(fù)雜的大型工裝，20%為簡易型以量具為主。每年主機(jī)廠和零部件供應(yīng)商在工裝上的花費(fèi)都以百萬計(jì)，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(yīng)新的需求，工裝的耗費(fèi)和成本其實(shí)和車型的多少和改款頻繁程度成正相關(guān)性。

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

工裝應(yīng)用的范圍相當(dāng)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(yīng)用上。

碳纖維尼龍12的材料特點(diǎn)：

• 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(yīng)對143攝氏度的環(huán)境溫度
  

這種材料主要應(yīng)用點(diǎn)在以下4個(gè)方向

△工裝

△成型工具

△金屬替代件

△設(shè)備備件

同時(shí)，依托于FDM生產(chǎn)技術(shù)的特點(diǎn)，它是唯一一種增材制造技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)嵌件的工藝。比如，把感應(yīng)設(shè)備，空氣管道，電線預(yù)埋在整個(gè)工裝中，在現(xiàn)場作業(yè)的時(shí)候，大幅降低這些精密的電子設(shè)備被撞壞的風(fēng)險(xiǎn)。

從投資回報(bào)率的角度來分析，投入產(chǎn)出比驚人，從以下實(shí)際案例來進(jìn)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(nèi)。

重量只有傳統(tǒng)金屬工裝的三分之一，總制造時(shí)間從1個(gè)月降低到40個(gè)小時(shí)，整個(gè)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(gè)流程可節(jié)省的機(jī)器人負(fù)重、資金、時(shí)間、節(jié)拍和人工等，客戶的ROI在1年內(nèi)就能收回投資現(xiàn)金流變正，每年單就這一個(gè)應(yīng)用財(cái)務(wù)上節(jié)省40%。

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