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Carbon 展示第一批为福特汽车生产的塑料3D打印零件

来源:  3D科学谷     时间:  2019-01-21 11:38
汽车产业是一个庞大的生态群,汽车产业的发展对于推动制造技术的发展有着至关重要的作用。汽车产业与3D打印技术之间也存在着同样的互动关系。一方面,3D打印零件的尺寸越来越大,可打印汽车零部件的金属材料、复合材料逐渐丰富等发展趋势推动着汽车制造商的3D打印应用;另一方面,汽车制造商与3D打印厂商共同开发和验证3D打印设备,促进了3D打印技术的发展。
福特汽车(Ford)就是其中一家与3D打印行业的合作紧密的汽车制造商。根据3D科学谷的市场观察,近日,美国数字光合成(DLS)3D打印技术公司Carbon展示了为福特汽车生产的第一批3D打印零件。
block 部分替代注塑的3D打印技术
福特和Carbon共同展示的这批3D打印部件包括:福特福克斯空气调节系统HVAC的杠杆臂零件,福特猛禽F-150的辅助插头,以及福特野马GT500电子驻车制动器支架。
Ford-Parking-Break-Bracket3D打印驻车制动支架,图片来源:Carbon.
根据3D科学谷的市场研究,福特公司早在1988年就购买了光固化3D打印机,成为最早采用3D打印技术的公司之一。福特不仅建立了3D打印原型制造中心,更是与3D打印企业合作研发适合汽车制造业的3D打印材料和设备。
Ford-HVAC-Lever-Arm福特福克斯空气调节系统HVAC的杠杆臂零件,图片来源:Carbon.
2015年,福特开始与Carbon合作。随后,福特在密歇根州Redford建立了先进制造中心,为福特野马眼镜蛇Shelby Mustang GT500跑车配备3D打印部件。福特的Redford先进制造中心集成了3D打印,协作机器人(cobots),数字制造和增强现实。
Ford-Raptor-Plug福特猛禽F-150的辅助插头,图片来源:Carbon.
Redford先进制造中心拥有来自10家不同增材制造公司的23台打印机,包括Stratasys,HP和EOS的设备。根据2017年福特宣布的一项45亿美元的五年高级制造计划,福特Redford先进制造中心作为该计划的一部分,正在履行福特的战略,是未来的工厂的写照。
Carbon的数字光合成(Digital Light Synthesis™ ,DLS)技术是福特采用的其中一种3D打印技术,使用的材料是EPX(环氧树脂)82。DLS技术是通过连续液体界面生产(CLIP)实现的。该工艺使用数字光投射,透氧光学元件和可编程液体树脂,制造出具有“优异机械性能,分辨率和表面光洁度”的零件。EPX(环氧树脂)82已通过了福特严格的性能标准测试,包括:室内风化,短期和长期热暴露,紫外线稳定性,流体和化学耐受性,易燃和雾测试等。
block 3D科学谷Review
Carbon 的联合创始人兼CEO Joseph DeSimone 博士在谈及与福特的合作时曾表示,与福特的合作使他们获得更多的机会去推动数字化技术(3D打印)制造与注塑性能相当甚至是超越注塑性能的汽车零部件。
那么,3D打印与注塑竞争的可能性有多大呢?无疑,注塑工艺的优势在于大批量,而3D打印的优势在于小批量或者是用于非常复杂的设计。目前,要替代掉注塑工艺,3D打印的发展空间要么是小批量简单设计,要么是大批量非常复杂的设计。3D打印技术要想在小批量简单产品的生产工艺上取得一席之地,就需要在打印价格方面更便宜。3D打印技术要想在大批量复杂产品的生产工艺上获得比注塑工艺更大的优势就需要打印速度更快。
根据3D科学谷的市场观察,除了Carbon 的DLS技术,旨在与中小批量注塑技术展开竞争的3D打印技术还包括惠普的多射流熔融3D打印技术,voxeljet-维捷的高速烧结技术, EOS 即将投入市场的LaserProFusion技术,以及Evolve 的STEP技术。
不过,推动塑料3D打印技术进入生产领域的将不仅仅是设备厂商,材料方面像陶氏化学公司,巴斯夫,帝斯曼和沙特基础工业这些大企业一直在幕后研发他们用于3D打印领域的新材料技术。与福特建立塑料零件生产合作的Carbon 也拥有针对应用开发新材料的技术实力。

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