Fabrication de prototypes automobiles à l'aide de l'impression 3D en nylon
Le développement de l'automobile atteint souvent un point où l'analyse CAO n'est plus suffisante.s'aligne avec les composants environnants et se comporte lors d'un assemblage d'essai réel.
Pour ce projet automobile américain, le client avait besoincinq ensembles de pièces de prototype pour un contrôle de conception initialLes composants ont été fabriqués ennylon noir à l'aide de l'impression 3D, permettant à l'équipe d'évaluer la conception actuelle avant de s'engager dans l'outillage ou un processus de fabrication à plus grand volume.
La pièce elle-même est un bon candidat pour cette approche. son corps irrégulier combine des sections incurvées, une grande caractéristique circulaire, des ouvertures, des côtes,points de montage et plusieurs projections locales dans une structure intégrée.
Détails du projet
| Nom de l'article |
Informations sur le projet |
| Le secteur industriel |
Automobiles |
| Type de pièce |
Composants automobiles sur mesure |
| Matériel |
D'une épaisseur n'excédant pas 1 mm |
| Procédure |
Impression 3D en nylon |
| Quantité |
5 séries |
| Étape du projet |
Validation initiale du produit |
| Principales caractéristiques |
Corps irrégulier, côtes, ouvertures, sections courbes et éléments de montage |
| Destination |
États-Unis |
| Données de fabrication |
Fichiers CAO 3D fournis par le client |
Construit autour de l'assemblage, pas autour d'une simple géométrie
Une des premières choses à remarquer à propos de ce composant est qu'il en suit très peu une forme géométrique simple.
Le profil extérieur change continuellement: il y a de larges surfaces courbes avec des extensions étroites, des régions encastrées, des structures de montage surélevées et une section circulaire proéminente.Différentes zones sont également situées à des hauteurs nettement différentes.
Ce type de forme est courant dans le développement automobile parce que le composant doit souvent s'adapter à l'espace déjà partagé par d'autres pièces.
En conséquence, la question d'ingénierie n'est pas simplement: "Est-ce que la taille globale est correcte?"
Le client doit également savoir si les points de montage sont au bon endroit, si les projections interfèrent avec les composants voisins,si les ouvertures permettent l'accès prévu et si la partie complète s'intègre dans l'espace disponible.
Un prototype physique rend ces relations beaucoup plus faciles à évaluer.
Pourquoi ne faire que cinq ensembles?
Comme ce projet n'en était qu'à ses débuts, la production de plus de pièces n'aurait pas nécessairement apporté plus de valeur.
Le client avait d'abord besoin de suffisamment d'échantillons pour effectuer des contrôles physiques et déterminer si le dessin devait rester inchangé.
C' est ici queImpression 3D pour l'automobiles'intègre naturellement dans le cycle de développement.
Il n'est pas nécessaire de s'engager dans l'outillage de production simplement pour obtenir quelques pièces. La géométrie CAO actuelle peut être fabriquée sous forme de lot de prototypes de faible volume, évaluée et révisée si nécessaire.
Si un élément de montage doit être déplacé ou si un espace libre supplémentaire est nécessaire, le changement peut encore être effectué dans le modèle numérique avant que le projet ne progresse.
Pour ce projet,Cinq ensembles suffisaient pour soutenir la prochaine décision d'ingénierie sans verrouiller la conception dans un processus de production trop tôt.
Pourquoi du nylon noir?
Ces pièces étaient destinées à l'évaluation physique plutôt qu'à être utilisées uniquement comme modèles d'affichage visuel.
Le nylon noir est une option utile pour de nombreuses applications de prototypes fonctionnels où les pièces seront manipulées, positionnées ou utilisées lors des contrôles préliminaires de montage.Comparé aux matériaux de prototype plus orientés vers l'apparence, le nylon peut fournir un équilibre pratique de ténacité et de faible poids pour les travaux de développement.
Il fonctionne également bien avec le type de géométrie intégrée vu ici.
Les côtes, les ouvertures, les structures de montage et les sections incurvées irrégulières peuvent faire partie du même composant plutôt que d'être séparées simplement pour faciliter la fabrication de prototypes.
Le choix du nylon ne signifie pas que le composant de production final doit utiliser le même procédé de fabrication ou même le même matériau.L'objectif était d'obtenir des pièces physiques utiles pour l'évaluation.
Les petites caractéristiques peuvent déterminer si la pièce est adaptée
Les grandes pièces de prototypes automobiles attirent naturellement l'attention sur leur forme globale, mais de nombreux problèmes d'ajustement commencent par des caractéristiques beaucoup plus petites.
Ce composant contient plusieurs zones de montage et de localisation locales réparties autour d'un corps irrégulier.
Les cinq ensembles de prototypes permettent à l'équipe d'ingénieurs d'examiner des questions telles que:
- Les points de montage s'alignent-ils avec les composants d'accouplement?
- Y a-t-il suffisamment d'espace libre autour des projections locales?
- Le composant peut-il être installé sans interférence inattendue?
- Les ouvertures sont-elles placées où elles doivent être?
- Les côtes ou les zones surélevées sont-elles en conflit avec les parties voisines?
- La forme globale s'inscrit-elle dans l'espace d'emballage prévu?
Un modèle CAO peut fournir des dimensions nominales pour toutes ces caractéristiques.
Cette distinction est particulièrement précieuse avant que la conception ne soit gelée.
Géométrie automobile complexe sans outils précoces
La production d'une pièce comme celle-ci avec des outils conventionnels n'aurait guère de sens si la conception est encore sujette à changement.
La géométrie le rend également moins simple qu'un simple prototype usiné. Une grande quantité de matériau irrégulier devrait être enlevée,avec accès à l'outil et orientations multiples considérées pour différentes surfaces.
L'impression 3D en nylon offre une voie plus directe pour cette étape particulière du développement.
Le composant peut être fabriqué à partir du modèle numérique du client avec ses surfaces incurvées, ses côtes, ses ouvertures et ses caractéristiques locales intégrées dans la construction.
Il y a encore du travail d'ingénierie avant l'impression.les zones minces et les interfaces fonctionnelles doivent être réexaminées en fonction du procédé d'impression choisi et de l'utilisation prévue.
Pour nous, le prototypage rapide n'est pas simplement une question de savoir si une machine peut reproduire un fichier CAD. La pièce finie doit être utile pour la question d'ingénierie que le client essaie de répondre.
Que se passe- t- il si la première version ne convient pas?
C'est exactement ce qu'un premier prototype est là pour découvrir.
Si les cinq ensembles révèlent un problème d'interférence, un espace libre incorrect ou un emplacement de montage gênant, le modèle CAO peut être révisé avant l'étape de fabrication suivante.
Un cycle de développement typique peut ressembler à:
CAO 3D → Prototype → Vérification de l'ajustement et de l'assemblage → Révision de la conception → Deuxième validation ou préparation de la production
Si la première version fonctionne comme prévu, le client peut passer directement à l'étape suivante.
Le point important est que cette décision est prise avec des informations provenant d'un composant physique plutôt que de s'appuyer uniquement sur le design numérique.
Du prototype à la prochaine étape de fabrication
L'impression 3D est une partie defabrication de prototypes automobiles, pas nécessairement la solution finale de fabrication.
Une fois la conception confirmée, le prochain procédé approprié dépend du matériau requis, des tolérances, des exigences de surface et de la quantité de production prévue.
Un projet peut évoluer vers le moulage par injection ou un autre processus de production.coulée sous vide ou itérations supplémentaires imprimées en 3D.
YS Precision soutient cette transition en travaillant à partir de produits fournis par le clientFichiers CAO 3D et exigences techniques, plutôt que de limiter les projets à un processus de prototype.
Pour ce projet américain, l'exigence immédiate était claire:cinq ensembles de pièces automobiles en nylon noir pour la validation physique initialeL'impression 3D en nylon a fourni un moyen pratique de mettre la géométrie complexe entre les mains du client, tout en restant flexible.
Si vous développez un composant automobile sur mesure et avez besoin d'un petit lot avant l'outillage, envoyez-nous votreFichiers CAO 3D, quantité, exigences en matière de matériaux et but de l'essai prévuNous pouvons examiner la géométrie et recommander une voie de fabrication de prototype appropriée.