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奥迪通过粉末床激光熔融金属3D打印技术创新生产

时间:2018-01-24 08:28 来源:3D科学谷 作者:中国3D打印网 阅读:

      虽然3D打印得到越来越广泛的关注和重视,然而就粉末床激光熔融金属3D打印技术来说,真正具备深厚的增材制造技术知识的公司寥寥无几,只有少数公司能够利用增材制造开发出真正革新性的创新。对于刚刚接触该技术的公司而言,开发用于批量生产的应用颇具挑战。因此,像奥迪这样的大型企业现在会与经验丰富的3D打印行业伙伴共同走过这段开发之旅,行业伙伴不仅提供支持服务,还能助力他们实现增材制造批量生产,由此为企业带来优势。

     奥迪与德国工业级3D打印制造商EOS 建立了伙伴关系,双方的合作涉及到奥迪全面部署工业增材制造技术,并奥迪在英戈尔斯塔特建立相应的3D打印卓越中心。通过这种合作关系,奥迪从EOS 获得的支持包括:提供适合的增材制造系统和生产流程,共同进行3D打印的应用开发,构建内部的增材制造知识,将奥迪工程师培训成为内部增材制造专家。

-- 设计决定生产

    虽然使用3D打印技术在汽车制造业上已经存在很久了,然而奥迪尝试的并不仅仅局限于原型或者设计验证,而是通过3D打印技术制造具有非常复杂几何形状的零件,这些零件如果传统的工艺例如铸造方式来生产将是耗时和昂贵的。奥迪开发的由钢和铝金属粉末制成的3D打印组件,有的壁厚不到人头发丝的一半,但金属刚性却比铸造的更好。

     早就很久前,奥迪就已意识到增材制造对于汽车行业的无限潜能。如今,奥迪与EOS展开密切合作,共同推进该项技术的应用。对奥迪而言,模具制造和铸造技术中心对于产品规划与设计有着至关重要的意义。工业3D打印首先被运用于奥迪的设备与原型制造以及赛车领域。基于工业3D打印,奥迪革新了模具制造的生产过程。当部件几何构造或装配非常复杂时,这一技术便使得其几何造型的实现成为可能,而以往则受限于传统制造方式。3D打印的优势便得以彰显——设计决定生产,而非生产决定设计。

     在增材制造的运用上,奥迪同样关注压铸模具和热加工部件的内部嵌件生产。如今,奥迪可通过随形冷却技术,以更高的成本效益实现部件和汽车配件生产,进而优化批量化生产过程。实现随形冷却离不开增材制造技术所实现的模具内部高度复杂的冷却通道,这在以往通过传统手段是无法实现的。具体而言,优化后的冷却效果将生产周期缩减了20%,这不但降低了能源消耗,亦同时提升了零部件的成本效益。

-- Additive Minds 增材思维

为德国奥迪提供全面部署工业增材制造技术服务的是EOS的咨询部门——Additive Minds (“增材思维”)。Additive Minds(增材思维)从咨询服务、创新中心和客户研究院三个核心领域为初涉金属增材制造领域的企业提供支持,其中包括从直接的员工培训到完备的应用开发支持以及全面的生产基地规划等各种服务。

     Additive Minds(增材思维)咨询服务可解决各个客户的个性化需求。提供的咨询服务涵盖从技术基础、适合增材制造生产的零部件选择、设计以及增材制造兼容工程设计到生产规模调整及验证的整个周期。

     Additive Minds(增材思维)研究院额外提供一系列增材制造培训课程和研讨会持续时间为 2 天至 6 个月不等。这些课程涵盖增材制造技术的方方面面,从部件筛选及选择到参数调整、晶体结构以及熔池监控等均有涉及。

     3D打印用户可派遣一支工程师及技术人员团队到EOS Additive Minds(增材思维)创新中心,Additive Minds(增材思维)的专家团队将在6到 18 个月的时间内对用户的技术团队进行培训和提供发展指导。在此期间,双方有可能共同开发新的3D打印应用,直至该应用进入生产阶段。在此阶段结束后,用户的技术团队能够将所掌握的知识立即应用于生产。通过这种合作,用户会掌握充足的知识,帮助他们在以后自行开发更多增材制造应用。在EOS克赖灵总部的创新中心,在全球不同区域的 EOS 创新实验室以及客户现场(即客户私有的‘卓越中心’)都能见到这种合作。

-- 端对端的解决方案

      在增材制造构建环节中,EOSPRINT能够为其提供高效准备;在部件质量监控环节,EOSTATE套件能够做到监控把关;而EOSCONNECT则实现了所有收集到的机器和生产数据都能被实时使用。

      视频详细介绍了EOSPRINT,EOSPRINT 2是一个直观,开放且高效的计算机辅助制造(CAM)工具,可让企业优化计算机辅助设计(CAD)数据。通过与数据预处理软件如Siemens NX™或Magics整合,它能为工程师提供充足的增材制造计算机辅助制造(CAM)环境,工程师们能够从可随时投入生产的设计中充分体验到增材制造的益处。

     EOSPRINT 2有Z轴分割和独特曝光模式等多种新兴技术支撑以提高生产力,推动增材制造整合进入批量化生产流程。其参考点校准功能有益于将增材制造与后处理机械集成。该功能对于在不同类型的机床上设置相同的零点至关重要,例如铣床和车床以及工业3D打印。此外,EOSPRINT还提供实验设计(DoE)设定功能来辅助材料和工艺开发。

–—- Review

       汽车产业是一个庞大的生态群,其产业的发展对于推动整个3D打印行业的发展都有至关重要的作用。环顾传统制造业的发展历史,我们看到汽车业在欧洲最发达的时期也是传统金属切削机床技术创新最旺盛的时期,各种加工技术层出不穷,汽车巨头与设备厂商一起想象和探索未来技术,突破技术瓶颈。

      伴随着3D打印技术在汽车的造型评审、设计验证、复杂结构零件、轻量化结构零件、定制化工装、个性零件等领域的应用逐渐深入。欧洲的合作生态圈以大型企业或者大学为中心,形成3D打印上下游紧密的合作,这一合作势必会推动汽车业的发展,同时反哺3D打印行业的技术创新。

正文参考来源:EOS

(责任编辑:中国3D打印网)

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