雖然航空航天業(yè)一直是探索和采用金屬增材制造技術(shù)的肥沃產(chǎn)業(yè)，但汽車行業(yè)仍然受到一些限制。這并不是說3d打印沒有被用于汽車生產(chǎn)，大多數(shù)汽車制造商正在對其進(jìn)行調(diào)查，盡管由于許多因素的采用而受到限制。
最近，英國制造商betatype展示了am如何通過使用激光粉末床熔合在單一構(gòu)造中制造384個合格的金屬部件，從而克服汽車領(lǐng)域的這些限制。該項目利用betatype優(yōu)化技術(shù)大幅降低部件成本并縮短交付周期。
大批量產(chǎn)業(yè)
在其案例研究中，betatype開始挑戰(zhàn)人們普遍認(rèn)為的am技術(shù)，正如他們現(xiàn)在所做的那樣，無法滿足某些面向消費者的行業(yè)的大批量和低成本需求。相反，它表示在大批量行業(yè)中采用am的關(guān)鍵是優(yōu)化流程經(jīng)濟(jì)性。換句話說，為每個生產(chǎn)的零件選擇最有效的制造工藝。
通過將這些知識與自身對am限制及其優(yōu)化技術(shù)的認(rèn)識相結(jié)合，betatype表示，它能夠幫助客戶創(chuàng)建專為am設(shè)計的零件，并且比傳統(tǒng)制造零件表現(xiàn)更好，在經(jīng)濟(jì)上也是可行的。
完全堆疊
更實際的是，betatype演示了如何通過3d打印一系列l(wèi)ed大燈將am用于汽車行業(yè)的生產(chǎn)制造。正如該公司所解釋的那樣，該項目源于汽車行業(yè)最近轉(zhuǎn)向使用led大燈及其適應(yīng)新的熱管理挑戰(zhàn)的需求。
“ 通常這些新組件需要相對較大的散熱器，這些散熱器通常是主動冷卻的。”該公司寫道。“ betatype認(rèn)識到這些金屬部件的特定幾何形狀使其成為lpbf生產(chǎn)的理想選擇，lpbf可以將多個制造工藝整合為一種生產(chǎn)方法。”
為了使金屬大燈部件適合am，betatype首先重新設(shè)計了使用lpbf進(jìn)行打印的部件。在重新設(shè)計過程中，betatype能夠設(shè)計具有內(nèi)置支撐功能的部件，這使得多個前燈部件能夠在構(gòu)建托盤中彼此堆疊，而無需額外的支撐。
雖然“完全堆疊”通常被認(rèn)為是一項復(fù)雜的壯舉，betatype確保前照燈部件設(shè)計用于減少熱應(yīng)力。betatype提出的新穎堆疊設(shè)計最終使公司能夠?qū)⒁幌盗辛慵扒短住痹谝黄穑詢?yōu)化打印機(jī)的構(gòu)建量。如上所述，由于這一點，在一個打印作業(yè)中共打印了384個零件。用于實現(xiàn)此目的的機(jī)器是eos m 280系統(tǒng)。
更好，更便宜，更快
除了將零件設(shè)計為堆疊模型外，betatype還利用其專業(yè)知識優(yōu)化構(gòu)建過程的其他方面。正如該公司指出
通過特定的控制參數(shù)，每層中的部件暴露于激光有效熔化部件的單個刀具路徑中，顯著減少兩者之間的延遲最小 。這與betatype的優(yōu)化算法和過程ip相結(jié)合，將每個部件的構(gòu)建時間從每個部件的1小時減少到不到5分鐘。這比使用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建處理器快10倍。
在成本方面，betatype表示它成功地將每件成本從40多美元降低到不到4美元，大大節(jié)省了成本。他補(bǔ)充說，使用eos m280或renishaw的renam500m系統(tǒng))，它可以將生產(chǎn)時間從444小時縮短到大約30小時，用于生產(chǎn)384大燈部件。然而，使用新的多激光系統(tǒng)mlmf，它甚至能夠?qū)?gòu)建時間縮短到19小時。
“使用這些高生產(chǎn)率系統(tǒng)，每個系統(tǒng)生產(chǎn)一年的生產(chǎn)率從7055個零件增加到135，168個就有可能實現(xiàn)19倍的增長。”betatype說道。“通過安裝7臺機(jī)器運行這一優(yōu)化過程，每年可以接近100萬個零件，功能更強(qiáng)，成本效益更高的零件。”


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