Productie van automobielprototypes met nylon 3D-printen

De ontwikkeling van auto's bereikt vaak een punt waarop CAD-analyse niet meer voldoende is.Lijst met omringende componenten en gedraagt zich tijdens een daadwerkelijke proefassemblage.

Voor dit Amerikaanse automobielproject had de klantvijf sets prototypeonderdelen voor een eerste ontwerpcontroleDe componenten zijn vervaardigd inzwart nylon met behulp van 3D-printen, waardoor het team het huidige ontwerp kan evalueren voordat het zich inzet voor gereedschap of een productieproces met een hoger volume.

Het deel zelf is een goede kandidaat voor deze aanpak.montagepunten en meerdere plaatselijke projecties binnen één geïntegreerde structuur.

Projectdetails

Gebouwd rond de assemblage, niet rond eenvoudige geometrie

Eén van de eerste dingen die opvalt over dit onderdeel is dat er heel weinig van een eenvoudige geometrische vorm volgt.

Het buitenste profiel verandert voortdurend. Er zijn brede gebogen gebieden naast smalle uitbreidingen, verzonken gebieden, verhoogde montageconstructies en een prominente cirkelvormige sectie.Verschillende gebieden zitten ook op merkbaar verschillende hoogte.

Dit soort vorm is gebruikelijk in de ontwikkeling van auto's omdat het onderdeel vaak in de ruimte moet passen die al door andere onderdelen wordt gedeeld.

De ingenieursvraag is dus niet alleen: is de totale grootte juist?

De klant moet ook weten of de bevestigingspunten op de juiste plaatsen zijn, of uitstekeningen interfereren met naburige onderdelen,of openingen de beoogde toegang bieden en of het volledige deel in de beschikbare ruimte past.

Een fysiek prototype maakt die relaties veel gemakkelijker te evalueren.

Waarom slechts vijf sets?

Aangezien dit project nog in een vroeg stadium stond, zou de productie van meer onderdelen niet noodzakelijkerwijs meer waarde hebben opgeleverd.

De afnemer had eerst voldoende monsters nodig om fysieke controles uit te voeren en te bepalen of het ontwerp onveranderd moest blijven.

Dit is waar3D-printen voor de automobielindustrieHet gaat om de ontwikkeling van de gezondheid.

De huidige CAD-geometrie kan worden geproduceerd als een prototypebatch met een klein volume, geëvalueerd en indien nodig herzien.

Als een montageelement moet worden verplaatst of extra ruimte nodig is, kan de wijziging nog steeds in het digitale model worden aangebracht voordat het project vordert.

Voor dit project,Vijf sets waren voldoende om de volgende technische beslissing te ondersteunen zonder het ontwerp te vroeg in een productieproces te vergrendelen.

Waarom zwarte nylon?

Deze onderdelen waren bedoeld voor fysieke evaluatie in plaats van alleen te worden gebruikt als visuele displaymodellen.

Zwart nylon is een nuttige optie voor veel toepassingen van functionele prototypes, waarbij onderdelen tijdens de voorafgaande montagecontroles moeten worden behandeld, geplaatst of gebruikt.In vergelijking met meer op uiterlijk gerichte prototype materialenHet gebruik van nylon kan een praktische balans tussen taaiheid en laag gewicht bieden voor ontwikkelingswerkzaamheden.

Het werkt ook goed met het type geïntegreerde geometrie dat hier te zien is.

Ribben, openingen, montageconstructies en onregelmatige gebogen secties kunnen deel uitmaken van hetzelfde onderdeel in plaats van eenvoudigweg gescheiden te worden om de productie van prototypes te vergemakkelijken.

De keuze voor nylon betekent niet dat het eindproduct hetzelfde fabricageproces of zelfs hetzelfde materiaal moet gebruiken.Het doel was nuttige fysieke onderdelen voor evaluatie te verkrijgen..

De kleine kenmerken kunnen bepalen of het deel past

Grote auto-prototypeonderdelen trekken natuurlijk de aandacht op hun algehele vorm, maar veel pasproblemen beginnen met veel kleinere kenmerken.

Dit onderdeel bevat meerdere plaatselijke montage- en lokalisatiegebieden verdeeld over een onregelmatig lichaam.

De vijf prototypesets stellen het engineeringteam in staat vragen te beantwoorden zoals:

• Zijn de bevestigingspunten op één lijn met de paringsonderdelen?
• Is er voldoende ruimte rond de lokale projecties?
• Kan het onderdeel worden geïnstalleerd zonder onverwachte storingen?
• Zijn de openingen geplaatst waar ze moeten zijn?
• Zijn ribben of verhoogde gebieden in conflict met nabijgelegen delen?
• past de algemene vorm in de beoogde verpakkingsruimte?

Een CAD-model kan nominale afmetingen geven voor al deze kenmerken. Een fysiek prototype laat zien hoe ze samenwerken.

Dat onderscheid is vooral waardevol voordat het ontwerp wordt bevroren.

Complexe automobielgeometrie zonder vroege gereedschappen

Een onderdeel als dit met conventionele gereedschappen produceren zou weinig zin hebben als het ontwerp nog steeds aan verandering onderhevig is.

De geometrie maakt het ook minder eenvoudig dan een eenvoudig bewerkte prototype.met toegang tot gereedschappen en meerdere oriëntatiepunten voor verschillende oppervlakken.

Nylon 3D-printen biedt een directe route voor deze specifieke ontwikkelingsfase.

Het onderdeel kan worden geproduceerd op basis van het digitale model van de klant met zijn gebogen oppervlakken, ribben, openingen en lokale kenmerken die zijn geïntegreerd in de constructie.

Er is nog steeds ingenieurswerk nodig voordat het wordt gedrukt.dunne gebieden en functionele interfaces moeten worden herzien op basis van het geselecteerde drukproces en het beoogde gebruik.

Voor ons gaat het bij rapid prototyping niet alleen om de vraag of een machine een CAD-bestand kan reproduceren, het afgewerkte onderdeel moet ook nuttig zijn voor de technische vraag die de klant wil beantwoorden.

Wat gebeurt er als de eerste versie niet past?

Dat is precies wat een vroeg prototype er is om te ontdekken.

Als bij de vijf sets een interferentieprobleem, een onjuiste ruimte of een ongemakkelijke plaats van montage wordt vastgesteld, kan het CAD-model vóór de volgende productiestap worden herzien.

Een typische ontwikkelingscyclus kan er als volgt uitzien:

3D CAD → Prototype → Fit & Assembly Check → Ontwerpherziening → Tweede validatie of productievoorbereiding

Als de eerste versie presteert zoals verwacht, kan de klant rechtstreeks naar de volgende fase gaan.

Het belangrijkste is dat deze beslissing wordt genomen met informatie van een fysiek onderdeel in plaats van alleen op het digitale ontwerp te vertrouwen.

Van prototype tot volgende productiestap

3D-printen is een onderdeel vanproductie van prototypes voor auto's, niet noodzakelijkerwijs de eindoplossing voor de productie.

Zodra het ontwerp is bevestigd, hangt het juiste volgende proces af van het vereiste materiaal, de toleranties, de oppervlaktevereisten en de verwachte productiehoeveelheid.

Een project kan zich richten op spuitgieten of een ander productieproces.vacuümgieten of aanvullende 3D-geprinte iteraties.

YS Precision ondersteunt deze transitie door te werken van de klant geleverd3D-CAD-bestanden en technische vereisten, in plaats van projecten te beperken tot één prototypeproces.

Voor dit Amerikaanse project was de onmiddellijke eis duidelijk:vijf sets zwarte nylon auto-onderdelen voor eerste fysieke validatieNylon 3D-printen bood een praktische manier om de complexe geometrie in de handen van de klant te krijgen terwijl het ontwerp nog steeds flexibel was.

Als u een autocomponent op maat ontwikkelt en een kleine partij nodig heeft voor het maken van gereedschappen, stuurt u ons uw3D-CAD-bestanden, hoeveelheid, materiaalvereisten en beoogd testdoelWe kunnen de geometrie herzien en een geschikte productie route voor het prototype aanbevelen.