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增材制造——材料决定成败

福特依靠桌面3D打印生产各种装配工具、夹具和夹具。具有特殊材料性能的大量长丝提供了许多选择。创客的开丝系统使材料生产商能够提供不同性能的工业级材料。欧洲杯足球竞彩

汽车行业是最早真正实现3D打印好处的行业之一。在过去的十年中,先进的技术已经导致了汽车制造商在开发、设计、制造和分销过程中的重大变化。这将带来更安全、更轻的产品、新的设计、更低的成本和更短的开发和制造过程。联合市场研究公司(Allied Market Research)的一项研究表明,3D打印在各个方面都提高了现有产品的价值和功能,使其在汽车行业不可或缺。3D打印的成功始于原型设计。今天,增材制造工艺也已经进入了汽车工业的其他领域,并在那里开发它们的潜力。为了更有效的生产而开发单独的工具是当今3D打印在汽车工业中最成功的新应用之一。

福特的3D打印

福特使用Ultimaker的桌面3D打印机来设计和制造装配工具,如夹具、夹具和量规。有时设计复杂的工具在现场生产,成本效益高,速度快得多,而且直接。使用桌面3D打印机的一个关键因素是开丝系统。使用来自不同材料制造商的具有不同材料性能的长丝,3d打印生产工具可以分别适应各自的应用和制造。

3D打印也被用于科隆福特的试点工厂。该厂拥有完整的小系列生产设备,新车型设计已发展到系列成熟。在汽车模型的开发过程中,工程师需要大量定制的生产工具,通常是为特定的任务和模型设计的。单是福特福克斯的批量生产就需要50多种不同的组装工具,这些工具最初是在试点工厂开发的,后来在所有欧洲工厂现场印刷。通过外部合同制造商创建和采购这些工具需要大量时间,成本密集,并减慢开发过程。为了优化工作流程,福特的增层制造团队决定将荷兰制造商Ultimaker的桌面3D打印机集成到工作流程中。福特的增材制造研究工程师Lars Bognar说:“福特选择Ultimaker是因为打印结果的质量和可靠性与成本成最优比例。”由于Ultimaker的开放灯丝系统能够使用多种独立于制造商的材料进行3D打印,因此传统制造的工具被轻质、耐用的塑料工具所取代。欧洲杯足球竞彩

由于灯丝种类繁多,工具种类繁多

特别是桌面3D打印机在生产设备、工具和装配辅助设备的生产中的使用,显示了增材制造过程的颠覆性潜力,并已经带来了范式的转变。2020欧洲杯下注官网特别是在组装工具的情况下,应用范围不仅非常多样化,而且特别广泛。桌面3d打印的优势在于材料。大量的长丝和广泛的材料性能为几乎所有的应用提供了正确的解决方案。只需一种增材制造工艺,生产设备就可以针对最多样化的应用和操作环境的要求制造。2020欧洲杯下注官网灯丝及其材料特性的光谱几乎是用之不竭的:强度,弹性,耐温,强度,回弹性,耐久性在所有期望的变体。然而,对于3D打印的使用来说,材料能够打印出足够的质量并且不损失材料的特性是至关重要的。

欧洲杯足球竞彩生产线的材料

各种细丝用于生产工具,如量规,夹具和夹具。

例如,热塑性聚氨酯(TPU)被用于车辆表面的装配工具。这种弹性和柔性材料可以防止已经喷漆的车身在使用过程中被划伤,也可以用于3d打印的保护罩。此外,TPU特别耐用,适用于暴露在极端负载或磨损迅速的组件。用它打印很容易。不需要加热的印刷床,收缩率和变形率是最小的。

最流行的标准灯丝是PLA(聚乳酸),因为它是通用的,易于打印。由于PLA是脆性的,可以在60°C熔化,它经常被用于模型或原型。福特使用强硬PLA变型从Ultimaker,一个技术PLA纤维从荷兰打印机制造商,这是可比的ABS在坚固性,但更容易处理。它是打印较大尺寸的技术模型的理想选择。

ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)是一种通用的3D打印机长丝。它比PLA稍微柔韧一些,并且具有更好的耐久性和耐温性。ABS的压力温度在210°C到250°C之间,当冷却时,组件有翘曲的风险。然而,它非常适合于工具手柄或应用程序。

尼龙长丝具有高耐、高强度、柔韧性、低摩擦、耐腐蚀等优点。由于其承受机械应力的能力,尼龙是广泛3d打印工具、功能原型和机械部件的理想材料。福特使用各种尼龙变体,从著名的材料供应商到汽车行业,如DSM、clariion或巴斯夫。

函数是颜色

如聚乳酸纤维有许多不同颜色可供选择。不同的颜色可以表明在同一生产线上不同车型的工具使用情况。在颜色识别的帮助下,该工具可根据车型类型、特别版或车型侧或特定分区进行区分。双色印刷——最上面一层是白色,下面一层是红色——可以表明磨损情况。当红色层变得可见时,这是更新工具的指示符。虽然这听起来很老套,但这些小措施对无错误的过程和提高生产效率做出了重要贡献。

印刷质量——硬件、软件和材料的相互作用

硬件、软件和材料的最佳协调对高质量的打印结果是决定性的。为了满足汽车行业对工业长丝日益增长的需求,Ultimaker正与领先的材料制造商合作,通过Ultimaker打印机为工业3D打印带来高质量的工程塑料和复合材料。欧洲杯足球竞彩Ultimaker为材料生产商提供软件,包括从研究和开发以及公司的印刷材料的广泛知识。欧洲杯足球竞彩这使材料生产商能够开发和维护材料概况。用户可以在桌面3D打印机上使用这些材料,欧洲杯足球竞彩并使用开丝系统。打印配置文件在可自由访问的Ultimaker Cura切片软件中预先配置,并在那里提供。无需手动输入打印参数,用户可通过预先设置自动打印。最苛刻的技术塑料可以顺利地在工业应用与Ultimaker打印机。

目前与DSM、BASF、DuPont Transportation & Advanced Polymers、Owens Corning、Mitsubishi、Henkel、Kuraray、Solvay和Clariant等知名公司合作。

可以想象还有更多的应用领域

桌面印刷的好处是显而易见的:由于小片量,生产成本相对较低,比传统制造的工具更轻,在出现计划外需求时可用性更快。与与外部合作伙伴合作生产的传统工具的成本相比,大约。每个工具节省1000欧元用于印刷装配辅助工具,如夹具和夹具。现在,即使是复杂的装配夹具,最晚也只需10天,而不是平均10周的外部合同设计和制造。福特在所有欧洲工厂都使用桌面3D打印机。科隆的开发团队为其他生产现场提供工具的设计,这些工具可以在24小时内直接在现场打印。

此外,装配辅助工具比传统工具轻70%。仅在福特,就有50多种不同的附加工具被用于福特福克斯的系列生产。虽然增材制造目前在福特用于生产辅助设备的制造,但与此同时,其他应用领域的可能性也正在被打开。

引用

请在你的文章、论文或报告中使用下列格式之一来引用这篇文章:

  • 美国心理学协会

    Ultimaker B.V。(2019年,09年4月)。增材制造——材料决定成败。AZoM。于2021年10月07日从//www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=50950检索。

  • MLA

    Ultimaker B.V。“福特,灯丝和制造……增材制造——材料决定成败”。AZoM.2021年10月07。< //www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=50950 >。

  • 芝加哥

    Ultimaker B.V。“福特,灯丝和制造……增材制造——材料决定成败”。AZoM。//www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=50950。(2021年10月7日生效)。

  • 哈佛大学

    Ultimaker B.V。2019.增材制造——材料决定成败.AZoM, viewed september 21, //www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=50950。

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