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高性能材料3D打印如何应用于终端部件的小批量生产

INTAMSYS 3D科学谷 2024-04-15



ULTEM™,PEI, PAEK和PPSU等高性能工程塑料,在轻量化、隔热性、电绝缘性,耐用性方面都有显著的优势,在许多情况下能够成为比金属合金更经济、高效的替代品。


基于材料挤出工艺的高性能工程塑料3D打印技术,在设计与实现定制化、小批量生产方面为工业级制造应用带来了低成本轻量级解决方案。这一点在方程式赛车制造领域已得到验证。


本期,3D科学谷将分享电动方程式赛车轻量化零件增材制造应用实例,并通过这些应用来透视高性能工程塑料3D打印技术如何实现轻量化终端零部件的小批量生产。



 电动方程式赛车E0711-11 EVO全新亮相,大量使用高性能工程塑料3D打印零部件。

© INTAMSYS-远铸智能....





从最终部件到备件


来自德国斯图加特大学(University of Stuttgart)的学生电动方程式赛车队GreenTeam在即将到来的新赛季之前,发布了最新车型E0711-11 EVO。EVO 曾是一辆在斯图加特地区的破纪录的赛车,E0711-11 EVO正是以此命名,代表了他们对新赛季的展望。GreenTeam对EVO寄予了厚望,在其身上投入了大量的精力。


“在过去两年里,我们几乎重新为EVO量身定制了所有的部件,”负责整车管理的Karsten Müller说到。


车队成员们开发了一种新的车轮组件,从空气动力学和运动学角度提供了更多的自由度,方程式赛车采用了碳纤维轮圈的轻量化设计,新的制动卡钳,并且通过3D打印零件应用到车身系统里


/ 多样化的3D打印应用


3D打印零件应用在新电动赛车上不同的位置,E0711-11 EVO大约有99个零件是使用INTAMSYS-远铸智能的FUNMAT HT 3D打印设备制造的。3D打印使得零件的制造比传统制造的速度快得多,为了更好的备战新赛季,车上还有很多零件通过3D打印作为备件使用,以便在赛事中能够快速地更换零件。


▲FUNMAT HT设备3D打印的各种赛车零部件

© INTAMSYS-远铸智能 (图源自GreenTeam)


E0711-11 EVO是GreenTeam开发的第一辆拥有如此多高性能工程塑料3D打印部件的赛车。3D打印塑料部件相比于机加工的部件能够为赛车减重50%


由于具有足够的机械性能,这些高性能材料可以用于赛车。而3D打印提供了快速且经济高效地修改组件设计的能力,部件可以需打印,成本低,交期短。此外,塑料部件还具有不导电的特性,相比起金属部件,在电动赛车的制造中更受青睐。


更轻、更快、更省钱


INTAMSYS-远铸智能为GreenTeam 车队提供了 FUNMAT HT 3D打印机、INTAM™线材以及新赛车3D打印应用方面的咨询。


▲ULTEM™9085材料3D打印高压电池系统母线

© INTAMSYS-远铸智能 (图源自GreenTeam)


3D打印部件在他们的新电动赛车电池系统制动系统电力电子等各个部位都有体现,E0711-11 EVO在赛事中必须承受极端的条件,使用高性能工程塑料可以满足优异机械性能、高耐化学性能、良好阻燃性和高强度重量比等要求。


▲ ULTEM™1010材料3D打印的定制垫片

© INTAMSYS-远铸智能 (图源自GreenTeam)


GreenTeam用ULTEM™ 9085 3D打印了高压电池系统母线。ULTEM™ 9085材料具有高性能、耐化学腐蚀、热稳定等特点,同时可以作为金属零件的替代品。与以前用机加工的零件相比,用高性能材料3D打印零件使赛车重量减轻了不少。


INTAMSYS FUNMAT HT 3D打印设备专为PEEK、ULTEM 等高性能材料3D打印而设计,同时也支持PA、PC、ABS等工程塑料。用PEEK、PPSU或者ULTEM等高耐热材料打印的部件被用于制作电动赛车中的支架、垫片和母线等真实部件,以代替之前赛车中使用的金属部件。Green Team也用ABS和PC为不同的组件定制一些盖子和外壳


3D打印已经为赛车领域带来了诸多好处,不仅有助于缩短新设计的开发时间,并生产可提供显著性能优势的最终用途部件,未来,GreenTeam还将继续使用INTAMSYS-远铸智能的 3D打印设备和高性能材料来探索3D打印在方程式赛车中的更多可能。


更广泛的制造领域怎样应用高性能材料3D打印技术?


方程式赛车的制造技术处于开发制造技术的前沿,在与赛车制造团队共同开发的过程中,机床和增材制造设备厂商也提炼出先进的制造工艺,从而进一步确认市场竞争地位。毋庸置疑,赛车运动仍然是技术加速器之一。


在过去十年中,增材制造-3D打印技术已成为赛车现代设计和原型、以及参赛车辆零部件的制造过程的重要部分。增材制造零件在赛车运动中获得不断的完善,最终将自上而下的延伸到更广泛的商业环境中。


那么,更广泛的工业制造领域如何利用高性能材料3D打印技术实现快速交付、低成本与轻量化?高性能材料3D打印如何助力生产制造?工业制造企业怎样实现塑料3D打印技术的小批量生产?


扫描二维码,报名参加在线研讨会


INTAMSYS-远铸智能将在7月15日的《高性能材料3D打印如何应用于终端部件的小批量生产》在线研讨会中剖析与分享这些问题。敬请关注。


文章来源:INTAMSYS-远铸智能


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延伸阅读:

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