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《淺談3d打印技術(shù)在汽車研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談3D打印技術(shù)在汽車研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用【摘要】結(jié)合時下相對熱門的3D打印及汽車兩個話題，通過3D打印技術(shù)在某汽車研發(fā)企業(yè)的實際應(yīng)用，從技術(shù)層面分析了適用于汽車研發(fā)工作的3D打印技術(shù)，并且描述了其適用范圍。中國8/vie 【關(guān)鍵詞】3D打??；汽車研發(fā)；價值 【Abstract】binedobiletobileresearchanddevelopmententerprise，fromthetechnicallevelof3Dprintingtechnologyforautomotiveresearchanddevelopmentotiveresearchan
2、ddevelopment；Value 0引言 3D打印技術(shù)是快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，是一種先進的增材制造方法。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用?！ ”疚闹饕轻槍?D打印技術(shù)在汽車在研發(fā)過程中的應(yīng)用
3、情況作一些介紹，通過實際應(yīng)用案例分析其主要作用及應(yīng)用范圍?！ ?3D打印主要技術(shù)分類 光固化（SLA―StereoLithographyApparatus） 該技術(shù)以光敏樹脂為原料，將計算機控制下的紫外激光按預(yù)定零件各分層截面的輪廓為軌跡對液態(tài)樹脂逐點掃描，使被掃描區(qū)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)，從而形成零件的一個薄層截面。當(dāng)一層固化完畢，移動工作臺，在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂以便進行下一層掃描固化。新固化的一層牢固地粘合在前一層上，如此重復(fù)直到整個零件原型制造完畢（圖1）?！ ∵x擇性激光燒結(jié)（SLS―Se1ectedLaserSinte
4、ring） 該法采用CO2激光器作能源，目前使用的造型材料多為各種粉未材料。在工作臺上均勻鋪上一層很薄的粉未，激光束在計算機控制下按照零件分層輪廓有選擇性地進行燒結(jié)，一層完成后再進行下一層燒結(jié)。全部燒結(jié)完后去掉多余的粉未，再進行打磨、烘干等處理便獲得零件。目前，成熟的工藝材料為蠟粉及塑料粉，用金屬粉或陶瓷粉進行粘接或燒結(jié)的工藝還正在實驗研究階段（圖2）?！ ∪廴诔练e（FDM―FusedDepositionModeling） FDM工藝的關(guān)鍵是保持半流動成型材料剛好在熔點之上（通?？刂圃诒热埸c高1℃左右）。FDM噴頭受CAD分層數(shù)據(jù)控制使半流動狀態(tài)的熔絲
5、材料（絲材直徑一般在1.5mm以上）從噴頭中擠壓出來，凝固形成輪廓形狀的薄層，一層疊一層最后形成整個零件模型（圖3）?！ ∪S打?。?DP―3DPrinter） 3DP技術(shù)是麻省理工學(xué)院發(fā)明并申請專利的，由ZCorporation公司進行商業(yè)化。該項技術(shù)自1994年發(fā)明并逐步走向市場后，在近年呈飛速發(fā)展趨勢。該種成型工藝的原理是將粉末由儲存桶送出一定分量，再以?L筒將送出之粉末在加工平臺上鋪上一層很薄的原料，噴嘴依照3D電腦模型切片后獲得的二維層片信息噴出黏著劑，黏著粉末.做完一層，加工平臺自動下降一點，儲存桶上升一點，刮刀由升高了的儲存桶把粉末推至工作
6、平臺?K把粉末推平，再噴黏著劑，如此循環(huán)便可得到所要的形狀。常用的ZCorp立體打印材料是石膏粉及淀粉，但亦有其他材料可供選用，如彈性塑料等。更有多種顏色的墨水可供?x擇，甚至可更換彩色墨頭，即?r打印出彩色工件（圖4）。 Polyjet光固化技術(shù) 由以色列Objet開發(fā)的Ployjet技術(shù)。Polyjet的打印頭類似于行式打印機，沿著X軸前后滑動，在成型室里鋪上一層超薄的光敏樹脂。每鋪完一層后，噴頭架邊上的紫外光球立即發(fā)射紫外光，快速固化和硬化每層光敏樹脂。這一步驟減少了使用其他技術(shù)所需的后處理過程。每打印完一層，機器內(nèi)部的成型底盤就會極為精確地下沉
7、，而噴頭繼續(xù)一層一層地工作，直到原型件完成。成型時使用了兩種不同的光敏樹脂材料：一種是用來成型實體部件的成型材料，另一種類膠體的用來支撐部件的支撐材料（圖5）?！ ?汽車研發(fā)對3D打印的需求 隨著國內(nèi)汽車市場的飛速增長以及出口量的增加，想要在這塊越做越大的蛋糕中得到自己預(yù)期的份額，獲取更多的客戶，除了品牌推廣，價格優(yōu)勢，性能提高以外，汽車設(shè)計以及產(chǎn)品差異化正起著愈發(fā)重要的作用，直接表現(xiàn)為汽車外觀的造型，材料的選取，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理布置以及性能的改進。同時，為應(yīng)對殘酷的市場競爭，汽車廠家必須以最低的成本開發(fā)出最受歡迎的車型，并且能在第一時間上市，趕在競爭對手
8、的前面，才能夠贏得市場?！ 〔捎?D打印技術(shù)能夠有效縮短新車型的開
