在现代汽车制造的革新浪潮中,工业级3D打印机正逐步成为推动行业转型升级的关键力量。这项技术不仅极大地缩短了产品开发周期,还通过精确控制材料沉积,实现了复杂结构部件的一体化制造。尤为值得一提的是,3D打印材料的强度日益增强,部分高性能材料如铝合金、钛合金以及特殊工程塑料,在强度上已能媲美甚至超越传统铸造或锻造部件,为汽车轻量化和安全性提供了前所未有的解决方案。
这些3D打印材料的特点在于其高度的可定制性和材料性能的多样性。设计师可以根据具体需求,选择具备特定强度、韧性、耐温性或耐腐蚀性的材料,从而优化汽车部件的性能指标。此外,随着材料科学的不断进步,一些创新的3D打印技术材料如纳米复合材料、生物基材料也开始崭露头角,为汽车制造注入了更多绿色、可持续的元素。
特别值得一提的是,3D编织复合材料作为先进制造技术的前沿成果,正逐步融入汽车制造领域。这种材料结合了3D打印的精确构建能力与复合材料的卓越性能,通过精密编织技术将高强度纤维(如碳纤维、玻璃纤维)与树脂基体紧密结合,形成既轻便又坚固的部件。这种材料的应用,不仅进一步减轻了车身重量,提升了燃油效率或续航里程,还显著增强了车辆的碰撞安全性和动态性能,引领了未来汽车轻量化与高性能化的发展趋势。
位于西班牙瓦伦西亚的Almussafes中心是福特汽车在美国以外最大的制造工厂,年生产能力为450,000辆汽车。福特Almussafes中心的工程部门使用3D打印的方式来制造精密工具,其目标是为了优化生产工艺与生产流程。阿奈索三维的Composer A33D打印设备可以帮助其缩短生产周期,减少工厂的停机时间。
工装夹具作为工艺生产中不可缺少的器械之一,其作用十分重要,随着现代化加工设备的广泛应用,对工装夹具的快速定位、快速装夹、高强度、高耐久度等方面提出了更高的要求。
高性能
阿奈索三维针对Almussafes中心关于工装夹具的多样化需求,使用市面上独有的能在开源的基底材料上进行连续纤维增强的CFC复合纤维共挤技术。预浸润的连续纤维在挤出前,会在同一个熔融腔内与少量的基底材料进行加热复合,经过共同挤出的连续纤维复合材料则可以灵活又紧密地与熔点300℃以下的塑料打印层相结合。此技术可以灵活地选择不同性质的材料,搭配Composer A3桌面级3D打印设备使用,在原有工装夹具的基础上,提高了2倍的强度,更好的满足了工装夹具使用的标准。
高精度
随着生产加工精度要求的提高,为了降低工装夹具的定位误差,阿奈索三维使用纤维轨迹自动规划软件——Aura,可自动计算出设计零件理想化的路径铺设轨迹、角度、压力及速度,实现复杂构件的全自动纤维铺设。该软件可分层控制,纤维沿周长加固,并逐层显示要打印的模型,实现高精度3D打印。
高效率
为了提高生产的效率,夹具产品越来越多,工装夹具也面临着快速生产与结构简化的挑战。阿奈索三维为了满足了夹具小而精、通用性强、高效率生产的要求,使用打印尺寸为420×297×210mm的Composer A3桌面级3D打印设备进行打印。该设备在同级别的连续纤维3D打印机中有着最大的空间,更大地拓展了适用范围。结合Aura软件系统,从微观和宏观层打印厚层填充和薄层外壳,从而在不损失质量的情况下实现更快的打印。
此次是阿奈索三维在制造业探索发展进程的一小步,更轻、更快、更强的非金属复合材料连续纤维3D打印是我们一直的坚持;为不同领域的客户提供定制的解决方案是我们永恒的追求。拒绝尝试新的技术就是在拒绝成长,阿奈索三维也期待能给不同领域带来新的技术和更多的可能。