Najboljši materiali za 3D tiskanje avtomobilskih delov

Če ste kdaj čakali šest do osem tednov na ponudbo orodja samo za preizkus enega dizajna nosilca, že poznate bolečino. Del potrebujete hitro, zdržati mora v dejanskih razmerah na cesti in ne morete si privoščiti ponovnega dela, ker je nekdo izbral napačen material. To je vprašanje številka ena, ki ga vsak teden slišimo od vodje nabave in inženirjev: "Kateri material naj dejansko uporabimo za ta del?"

Dobra novica je, da je 3D tiskanje na aluminij postalo eden najbolj zanesljivih odgovorov za avtomobilske komponente - od nosilcev do ohišij do prototipnih delov, ki gredo naravnost v testiranje. Vendar aluminij ni edina možnost in izbira prave kovine (in pravega zaključka) je lahko razlika med delom, ki traja, in delom, ki na terenu odpove. V tem priročniku se bomo sprehodili skozi materiale, ki so dejansko primerni za avtomobilske dele, razložili lasersko tiskanje v kovino v preprosti angleščini in vam pokazali, kje se 3D-tiski s kovinskimi prevlekami prilegajo v sliko - ni potrebna diploma inženirja.

Tukaj se večina ljudi zmoti: osredotočajo se na tiskalnik, ne na prah. Resnica je, da je stroj veliko manj pomemben kot material, ki je v njem.

Glede na industrijske raziskave naj bi svetovni proizvodni trg kovinskih aditivov do konca desetletja rasel s skupno letno stopnjo več kot 20 %, avtomobilska industrija pa je dosledno imenovana za eno od treh industrij, ki jih najbolj sprejemajo, takoj za vesoljsko in medicinsko. To ni naključje, - proizvajalci avtomobilov so pod stalnim pritiskom, da zmanjšajo težo, skrajšajo razvojni čas in zmanjšajo število dobaviteljev, ki jih upravljajo. Kovinski 3D-tiskanje preveri vsa tri polja, vendar le, če material ustreza nalogi.

Nosilec, ki je nameščen blizu motornega prostora, potrebuje toplotno odpornost. Strukturni nosilec potrebuje odpornost proti utrujenosti. Prototipni del mora samo izgledati in se pravilno prilegati, da lahko inženirji podpišejo načrt. Tri zelo različna delovna mesta, tri zelo različne izbire materialov - in to je pravzaprav tisto, na kar se spušča celoten vodnik.

Zakaj imajo inženirji radi aluminijaste dele

Če bi morali izbrati eno kovino, ki se najpogosteje pojavi v zahtevah za avtomobilsko 3D-tiskanje, je to aluminij, kar se da. Je lahek, močan glede na svojo težo in razmeroma dobro prenaša toploto -, kar je točno tisto, kar želite v vozilu, kjer vsak dodaten gram vpliva na porabo goriva ali doseg baterije.

Aluminijeve zlitine, kot je AlSi10Mg, so delovni konj3D tiskanje na aluminijprojekte, ker natisnejo čisto, imajo stroge tolerance in za dobro delovanje ne potrebujejo eksotične post{0}}obdelave.

Tipični primeri uporabe

Montažni nosilci in ohišja senzorjev

Sesalni kolektorji in hladilne komponente

Lahki strukturni nosilci za električna vozila

Toplotni odvodi in elektronska ohišja

Za podjetja, ki iščejo tovarno avtomobilskih delov za 3D-tiskanje, ki lahko hitro izdela prototipe iz aluminija, je to običajno izhodišče - je hitra, stroškovno-učinkovita v primerjavi s titanom in vam daje pravi, funkcionalen del namesto le plastične makete.

Aluminij ne zmore vsega. Včasih mora del preživeti večjo obremenitev, višje temperature ali ponavljajoče se cikle obremenitve brez utrujenosti.

Titan za-obremenitve, lahke komponente

Titan je izbrani material, ko je teža še vedno pomembna, vendar je del pod resno mehansko obremenitvijo - pomislite na komponente vzmetenja, dele za motošport ali nosilce v bližini območij z visokim-vibriranjem. Avtomobilski deli, natisnjeni s 3D titanom, stanejo več kot aluminijasti, vendar se pri zmogljivih vozilih in dirkalnih aplikacijah izkupiček med-to-težo običajno splača.

Nerjaveče jeklo za vzdržljivost in stroškovno ravnotežje

Nerjavno jeklo ni tako lahko kot aluminij ali titan, vendar je trdno, odporno-na korozijo in pogosto cenejše za dele, ki jim ni treba porabiti vsega do zadnjega grama -. Pogosti kandidati so izpušne komponente, pritrdilni elementi in strukturni nosilci.

Naj bo to preprosto, saj res ni treba zapletati.

Lasersko tiskanje v kovino-, ki se pogosto imenuje SLM (selektivno lasersko taljenje) ali DMLS (neposredno lasersko sintranje kovin) - deluje tako, da se ultra-plast kovinskega prahu razporedi po gradbeni ploščadi, nato pa se z laserjem oblikuje del neposredno na ta prah. Laser stopi prah natanko tam, kjer to zahteva zasnova, platforma se nekoliko spusti, na vrhu se razporedi nova plast prahu in laser to ponovi. Plast za plastjo trden kovinski del raste iz prahu - brez kalupa, brez orodja, brez dolgega časa.

Nekaj ​​praktičnih točk, ki jih je vredno vedeti, če primerjate ponudbe:

SLM popolnoma stopi prah in tako proizvede gostejše, močnejše dele -, idealne za funkcionalne avtomobilske komponente.

SLS, pogostejši pri plastiki, vendar se o njem včasih razpravlja poleg kovinskih postopkov, sintra namesto popolnoma stopi material - na splošno ni prva izbira za-nosilne avtomobilske dele.

Hitrost gradnje je močno odvisna od višine in kompleksnosti dela, ne le od velikosti - visok, tanek nosilec lahko včasih traja dlje kot kratek, širok.

Če tehtate SLS proti SLM za avtomobilske dele, je kratek odgovor: za vse, kar mora nositi resnično mehansko obremenitev vozila, je SLM skoraj vedno boljši.

Surov 3D-natisnjen kovinski del neposredno s stroja je funkcionalen, vendar je le redko končni izdelek. Tukaj je3D-tiski kovinske prevlekepride noter.

Postopki galvaniziranja in premazovanja dodajo plast zaščite in učinkovitosti na vrhu osnovne kovine:

Odpornost proti koroziji - kritična za dele, ki so izpostavljeni cestni soli, vlagi ali vročini motornega prostora

Odpornost proti obrabi - podaljša življenjsko dobo delov, ki so izpostavljeni trenju ali ponavljajočemu se stiku

Električna prevodnost - je potrebna za nekatera ohišja senzorjev in ozemljitvene komponente

Kozmetični zaključek - je pomemben za vidne dele ali prototipe-obrnjene k strankam

Za proizvajalce, ki nabavljajo pri proizvajalcu kovinskih avtomobilskih delov za 3D-tiskanje, lahko vnaprejšnja poizvedba, ali sta v ponudbi vključena prevleka in naknadna{1}}obdelava, prihranita veliko-in-pozneje. To je majhna podrobnost, ki je pogosteje spregledana, kot bi morala.

Dober način, kako videti, kako se vse to združi, je resničen primer.

Stranka iz področja avtomobilskih komponent je prišla v Sunhingstones z znano težavo: potrebovali so serijo lahkih aluminijastih nosilcev za novo platformo EV, vendar je bil dobavni rok orodja njihovega obstoječega dobavitelja več kot 40 dni - prepočasen za njihov urnik preverjanja zasnove.

V sodelovanju z inženirsko ekipo Sunhingstones je naročnik prešel s tradicionalne CNC-izključne proizvodnje na kombiniran potek dela: 3D-tiskanje na aluminij za začetni prototip in nizke-naklade, čemur je sledila CNC-končna obdelava na kritičnih montažnih površinah za doseganje ozkih toleranc. Rezultati:

Čas dobave se je zmanjšal z 40+ dni na manj kot 10 dni za prve-dele članka

Materialni odpadki so se zmanjšali za približno 30 % v primerjavi s-samo subtraktivno proizvodnjo

Naročnik je lahko preizkusil tri ponovitve dizajna v času, ki je bil prej potreben za testiranje ene

Tovrsten preobrat je ravno razlog, zakaj več skupin za nabavo išče proizvajalca avtomobilskih delov, natisnjenih po meri v 3D, namesto da bi se za zgodnjo-fazo proizvodnje zadrževali pri-odvisnih dobaviteljih.

Prav tako je treba omeniti, da površinska obdelava 3D-natisnjene kovine ni več nišna stranska tema - je glavno vprašanje v industriji. Na kongresu ESTAL leta 2025 (Evropsko združenje za površinsko obdelavo aluminija) je bila ena od predstavljenih tehničnih sej posvečena posebej predelavam za 3D-natisnjen aluminij, poleg inovacij, kot so anodni premazi-izboljšani z nanodelci. To je močan signal, da 3D-tiski s kovinsko prevleko in naknadna-obdelava niso več pozabljena misel - obravnavajo se kot osrednji del tega, kako se aditivna proizvodnja določa za-uporabo v-avtomobilski-razredu.

Tukaj je preprost-ob-stranki, ki vam pomaga zožiti stvari, preden zahtevate ponudbo.

Če niste prepričani, katera vrstica ustreza vašemu projektu, je to povsem običajno mesto za začetek - večina strank ne ve, dokler se z inženirjem ne pogovorijo o dejanskem delovnem okolju dela.

Ne glede na to, ali preizkušate svoj prvi prototip ali povečujete proizvodnjo, je izbira pravega materiala prva prava odločitev, ki oblikuje stroške, časovnico in zmogljivost delov. Če primerjate možnosti za 3D-tiskanje na aluminij, komponente iz titana ali potrebujete 3D-tiske s kovinsko prevleko kot del končne obdelave, vas lahko naša ekipa vodi skozi izbiro materiala in vam ponudi ponudbo na podlagi vašega dejanskega dela - in ne splošne ocene.

Še danes se obrnite na brezplačen pregled dizajna in ponudbo ter preverite, kako hitro lahko delovni del preide iz datoteke v vaše roke.