国外化学巨头展示了新一代3D打印汽车的新技术

国外化学巨头展示了新一代3D打印汽车的新技术

2020-11-18 16:43:06 18

目前,汽车领域作为全球增持制造的最大应用领域,仍然存在很多需要解决的行业方案,而3D打印恰恰成为这一个方案的突破口。近日,国外化学巨头的3D打印业务部门,巴斯夫Forward AM向众人展示了一项新的汽车领域的新成就。

 

该公司致力于开发专用材料和零件,包括3D打印功能性原型,内饰,备件,安全辅助工具和装配夹具。巴斯夫通过特殊材料(通常与开放平台打印机制造商共同开发)以及与最终用户共同进行应用开发(用于可行性分析)为汽车增材制造提供解决方案,小系列生产,或通过生产合作伙伴或服务/解决方案提供商。

尽管汽车应用中存在多种材料和要求,但巴斯夫已确定了传统汽车制造中的关键部件和材料,并已开发出可用于多种应用的3D打印材料,例如用于装饰材料的聚丙烯(PP),用于燃料系统的PA或汽车底下的部件。用于仪表板,仪表板,保险杠,照明,门把手等的发动机罩,ABS,PMMA或PC材料。然而,莱因哈特指出,虽然传统上使用的注塑成型有数百种聚酰胺,但用于3D打印的聚酰胺却很少。确保3D打印材料提供与注射成型的材料相同或更好的性能也很重要。 

目前,巴斯夫于欧洲领先的房车和大篷车制造商之一海默(Hymer)合作,共同开发了一款面向未来的概念露营车:VisionVenture,它使用了巴斯夫提供的20多种不同的创新材料,并具有自动膨胀的弹出式屋顶,轻巧的天然石材立面和100多种3D打印零件等功能。在这种情况下,巴斯夫展示了其解决方案,以解决3D打印外观原型的高成本和有效性问题。对于概念项目,很少有工具可以用来设计或制造独特的零件,而3D打印成为制造复杂,不寻常的概念设计的可行解决方案。借助Photocentric的光敏聚合物3D打印解决方案,相对于可比的传统技术,巴斯夫能够将成本降低近一半,同时还可以提供所需的性能,光洁度和质量。 

在功能原型中,巴斯夫功能材料公司提供了一种逆变器外壳的解决方案,该外壳通常由铝制成,并使用塑料进行3D打印-除其他优点外,该组件的重量也减轻了50%。然而,该组件还需要屏蔽电磁辐射,因此,在这种情况下,塑料部件具有金属涂层,而巴斯夫的Ultrasint PA6 MF是唯一经过测试的粉末,该粉末在该应用的金属化过程中仍然可以幸存。

提出的最有趣的案例是与梅赛德斯·奔驰合作开发的发动机支架。在汽车制造业中,将底盘与发动机组装在一起时,通常将其称为“婚礼”,而在经典婚礼中,这两个伙伴是通过爱,甚至更重要的是力量来连接的。在这种情况下,连接两个伙伴(发动机和底盘)的强烈爱好就是发动机支架。


每当开发新的底盘或发动机设计时,连接两者的发动机支架也都需要调整。在进行试驾时,尚未准备好或无法使用传统的发动机支架制造方法,因此3D打印部件必须具有与PA 6.6 GF50系列产品相同的性能。巴斯夫成功地将其PA6 MF材料用于该应用,其组件的性能和注塑成型的同类产品一样出色。有趣的是,尽管与PA6.6 GF50相比,PA6 MF的机械性能在技术数据表上更差,但巴斯夫仍能够通过添加更多材料来实现相同的性能来优化设计。正如Reinhardt指出的那样,这是优化3D打印部件的少数AM使用案例之一。比传统零件重,但提供相当或更好的性能。 

在另一种应用中,前置汽车装有流体容器,具有复杂几何形状的非关键部件,并使用不同的材料进行3D打印以控制高温和/或具有耐化学性。巴斯夫开发了一种方法,可以将流体容器分为两部分进行3D打印,并以类似于母材强度的强度进行焊接。 

泡沫几乎不可能单件生产,在不同区域具有不同的机械性能。通过使用TPU材料和晶格结构,巴斯夫能够根据需要的支撑(座椅,扶手,头枕,腰部保护装置等),根据不同的支撑需求,设计具有可调整属性的定制晶格和泡沫,以实现定制的行为响应。该公司还推出了其柔性喷涂层可改变3D打印TPU零件的颜色和外观。巴斯夫涂料公司与Forward AM一起开发了这种柔性涂料,目前有四种颜色可供选择,该涂料已经通过了Rossflex弯曲测试,其性能与3D打印TPU部件相同。 

对于汽车零配件应用,巴斯夫拥有其企业孵化器部门Chemovator屡获殊荣的初创企业。这家名为Replique的初创公司正在致力于开发去中心化的,端到端的工作流和零配件3D打印市场。

 


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标签: 3D打印汽车
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