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武汉易成三维科技有限公司
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汽车 3D 打印应用
本文将讨论为什么3D打印对汽车行业产生如此大的影响，以及如何实施它来提高性能，同时降低交货时间和成本
对于汽车行业来说，增材制造3D打印的最新进展为更新，更强大的设计打开了大门;更轻、更强、更安全的产品;缩短交货时间;并降低成本。2015年，年度Wohlers报告指出，汽车行业占所有AM支出的16.1%。虽然汽车原始设备制造商（OEM）和供应商主要使用AM进行快速原型设计，但AM的技术轨迹为它在未来的产品创新和直接制造中的应用提供了强有力的理由。
本文将概述汽车行业的增材制造。它将讨论车辆中使用的零件的设计要求，以及针对常见汽车应用的设计建议。本文介绍了一系列适用于汽车行业的常用增材制造材料，以及几个已成功实施增材制造技术的案例研究。
| 通信 | 汽车行业的设计通常以展示车辆形状的比例模型开始。这些通常也经常用于空气动力学测试。SLA 和材料喷射用于生成高细节、平滑、比例的汽车设计模型。准确的模型可以清楚地传达设计意图，并展示概念的整体形式。 |
| 验证 | 使用3D打印进行原型设计现在在汽车行业中已经司空见惯。从使用低成本FDM快速打印的全尺寸翼镜到高细节，全彩色仪表板，有一种AM技术适合各种原型设计需求。一些增材制造工程材料还允许对原型性能进行全面测试和验证。 |
| 前期制作 | 3D打印最具颠覆性的领域之一是生产用于注塑成型，热成型以及夹具和夹具的低成本快速模具。在汽车行业，这允许以低成本快速制造模具，然后用于生产中低运行的零件。这种验证降低了在生产阶段投资高成本工具时的风险。 |
| 生产 | 由于汽车行业的产量通常非常高（每年超过100，000个零件），因此AM主要用作原型设计解决方案，而不是用于最终零件制造。工业打印机尺寸的改进，它们能够打印的速度和可用的材料意味着AM现在是许多中型生产运行的可行选择，特别是对于将生产数量限制在远低于平均水平的高端汽车制造商。 |
| 定制 | 增材制造对竞争激烈的汽车行业产生了重大影响，因为高度复杂的一次性组件的成本可以通过车辆性能的大幅提高来证明。零件可以针对特定车辆（定制的轻型悬架臂）或驾驶员（头盔或座椅）进行定制。增材制造还允许零件整合并优化许多定制汽车部件的形貌。本文末尾的案例研究进一步强调了这一点。 |
与汽车行业相关的最关键方面之一是减轻部件的重量。汽车应用利用先进的工程材料和复杂的几何形状来减轻重量并提高性能。武汉易成三维科技3d打印应用能够用汽车工业中常见的许多轻质聚合物和金属生产零件。
影响重量和空气动力学（以及车辆性能）的是零件的几何形状。汽车零件通常需要内部通道，以实现随形冷却，隐藏特征，薄壁，精细网格和复杂的曲面。AM允许制造高度复杂的结构，这些结构仍然可以非常轻巧和稳定。它提供了高度的设计自由度，功能特性的优化和集成，以合理的单位成本制造小批量尺寸，即使在批量生产中也具有高度的产品定制化。
许多汽车应用需要显著的热变形最小值。武汉易成三维有几种3d打印工艺可以提供的材料能够承受远高于平均105℃持续发动机舱温度的材料。武汉易成三维科技的SLS尼龙以及一些光固化聚合物适用于高温应用。
用于汽车生产的大多数部件必须完全防潮，如果不是防潮的话。增材制造的一个主要好处是，所有打印部件都可以进行后处理，以形成防水和防潮的屏障。此外，许多材料，就其本质而言，适用于潮湿和潮湿的环境。
通过将项目重新设计为单个复杂零部件，可以减少组件中的项目数。在考虑增材制造如何有利于减少材料使用，从而减轻重量和长期成本时，零件整合是一个重要因素。零件合并还减少了库存，并意味着如果需要进行维修或维护，可以用单个零件替换组件;汽车行业的另一个重要考虑因素。