ساخت نمونه اولیه خودرو با پرینت سه بعدی نایلون

توسعه خودرو اغلب به نقطه ای می رسد که تجزیه و تحلیل CAD دیگر کافی نیست. هندسه ممکن است روی صفحه نمایش درست به نظر برسد، اما مهندسان هنوز به یک بخش فیزیکی نیاز دارند تا بررسی کنند که چگونه فضا را اشغال می کند، با اجزای اطراف ردیف می شود و در طول یک مونتاژ آزمایشی واقعی رفتار می کند.

برای این پروژه خودروسازی ایالات متحده، مشتری نیاز داشتپنج مجموعه از قطعات نمونه اولیه برای بررسی طراحی اولیه. قطعات درنایلون سیاه با استفاده از چاپ سه بعدی، به تیم اجازه می دهد تا طرح فعلی را قبل از تعهد به ابزارسازی یا یک فرآیند تولید با حجم بالاتر ارزیابی کند.

خود قسمت کاندیدای خوبی برای این رویکرد است. بدنه نامنظم آن بخش‌های منحنی، ویژگی دایره‌ای بزرگ، دهانه‌ها، دنده‌ها، نقاط نصب و چندین برجستگی محلی را در یک ساختار یکپارچه ترکیب می‌کند.

جزئیات پروژه

ساخته شده در اطراف مجمع، نه در اطراف هندسه ساده

یکی از اولین چیزهایی که در مورد این جزء قابل توجه است این است که مقدار بسیار کمی از آن از یک فرم هندسی ساده پیروی می کند.

نمای بیرونی به طور مداوم تغییر می کند. مناطق منحنی گسترده در کنار پسوندهای باریک، مناطق فرورفته، سازه های نصب برجسته و یک بخش دایره ای برجسته وجود دارد. نواحی مختلف نیز در ارتفاعات متفاوتی قرار دارند.

این نوع شکل در توسعه خودرو رایج است زیرا این قطعه اغلب باید در فضایی قرار گیرد که قبلاً توسط سایر قطعات به اشتراک گذاشته شده است.

در نتیجه، سوال مهندسی این نیست که "آیا اندازه کلی درست است؟"

مشتری همچنین باید بداند که آیا نقاط نصب در مکان های مناسب قرار دارند، آیا برجستگی ها با اجزای همسایه تداخل دارند یا خیر، آیا دهانه ها دسترسی مورد نظر را فراهم می کنند و آیا قسمت کامل با فضای موجود مطابقت دارد یا خیر.

یک نمونه اولیه فیزیکی ارزیابی آن روابط را بسیار ساده تر می کند.

چرا فقط پنج ست بسازیم؟

از آنجایی که این پروژه هنوز در مراحل اولیه بود، تولید قطعات بیشتر لزوما ارزش بیشتری را به همراه نداشت.

مشتری ابتدا به نمونه های کافی برای انجام بررسی های فیزیکی و تعیین اینکه آیا طرح باید بدون تغییر باقی بماند نیاز داشت.

اینجاست کهپرینت سه بعدی خودروبه طور طبیعی در چرخه توسعه قرار می گیرد.

صرفاً برای به دست آوردن چند قطعه نیازی به ساخت ابزار تولید نیست. هندسه CAD فعلی را می توان به عنوان یک دسته نمونه اولیه با حجم کم تولید کرد، ارزیابی و در صورت لزوم اصلاح کرد.

اگر یک ویژگی نصب نیاز به جابجایی داشته باشد یا نیاز به فاصله اضافی باشد، هنوز هم می‌توان تغییر را در مدل دیجیتال قبل از پیشرفت پروژه انجام داد.

برای این پروژه،پنج مجموعه برای حمایت از تصمیم مهندسی بعدی بدون قفل کردن طرح در فرآیند تولید خیلی زود کافی بود.

چرا نایلون سیاه؟

این قطعات برای ارزیابی فیزیکی در نظر گرفته شده بودند تا اینکه فقط به عنوان مدل های نمایش بصری استفاده شوند.

نایلون سیاه یک گزینه مفید برای بسیاری از برنامه های کاربردی نمونه اولیه است که در آن قطعات در هنگام بررسی های مونتاژ اولیه جابجا می شوند، قرار می گیرند یا مورد استفاده قرار می گیرند. نایلون در مقایسه با نمونه اولیه مواد ظاهر محور تر، می تواند تعادل عملی چقرمگی و وزن کم را برای کار توسعه فراهم کند.

همچنین با نوع هندسه یکپارچه ای که در اینجا دیده می شود به خوبی کار می کند.

دنده‌ها، دهانه‌ها، سازه‌های نصب و بخش‌های منحنی نامنظم می‌توانند بخشی از یک جزء باقی بمانند تا اینکه صرفاً برای آسان‌تر کردن ساخت نمونه اولیه از هم جدا شوند.

انتخاب نایلون به این معنا نیست که قطعه نهایی تولید باید از همان فرآیند تولید یا حتی مواد مشابه استفاده کند. در این مرحله، هدف به دست آوردن قطعات فیزیکی مفید برای ارزیابی بود.

ویژگی های کوچک می توانند تصمیم بگیرند که آیا قطعه مناسب است یا خیر

قطعات بزرگ نمونه اولیه خودرو به طور طبیعی توجه را به شکل کلی خود جلب می کنند، اما بسیاری از مشکلات مربوط به تناسب با ویژگی های بسیار کوچکتر شروع می شوند.

این جزء شامل چندین محل نصب و مکان یابی محلی است که در اطراف یک بدنه نامنظم توزیع شده اند. در طول یک آزمایش فیزیکی، این جزئیات می توانند به اندازه سطح اصلی مهم باشند.

پنج مجموعه نمونه اولیه به تیم مهندسی اجازه می دهد تا به سوالاتی مانند:

• آیا نقاط نصب با اجزای جفت هماهنگ هستند؟
• آیا فاصله کافی در اطراف پیش بینی های محلی وجود دارد؟
• آیا می توان کامپوننت را بدون تداخل غیرمنتظره نصب کرد؟
• آیا منافذ در جایی که باید باشند قرار دارند؟
• آیا دنده ها یا نواحی برجسته با قسمت های مجاور تضاد دارند؟
• آیا شکل کلی با فضای بسته بندی مورد نظر مطابقت دارد؟

یک مدل CAD می تواند ابعاد اسمی همه این ویژگی ها را ارائه دهد. یک نمونه اولیه فیزیکی نشان می دهد که آنها چگونه با هم کار می کنند.

این تمایز به ویژه قبل از انجماد طراحی ارزشمند است.

هندسه پیچیده خودرو بدون ابزار اولیه

اگر طرح همچنان در معرض تغییر باشد، تولید قطعه ای مانند این از طریق ابزارهای معمولی چندان منطقی نخواهد بود.

هندسه همچنین آن را نسبت به یک نمونه اولیه ماشینکاری ساده ساده تر می کند. مقدار زیادی از مواد نامنظم باید با دسترسی به ابزار و جهت گیری های متعدد برای سطوح مختلف حذف شود.

چاپ سه بعدی نایلون مسیر مستقیم تری را برای این مرحله توسعه خاص ارائه می دهد.

این جزء را می توان از مدل دیجیتالی مشتری با سطوح منحنی، دنده ها، دهانه ها و ویژگی های محلی آن که در ساخت ادغام شده است، تولید کرد.

هنوز کارهای مهندسی قبل از چاپ وجود دارد. سطوح وسیع، بخش‌های دیوار، نواحی نازک و رابط‌های کاربردی باید با توجه به فرآیند چاپ انتخابی و استفاده مورد نظر بازنگری شوند.

برای ما، نمونه سازی سریع صرفاً این نیست که آیا یک ماشین می تواند یک فایل CAD را بازتولید کند یا خیر. قسمت تمام شده باید برای سوال مهندسی که مشتری سعی دارد به آن پاسخ دهد مفید باشد.

اگر نسخه اول مناسب نباشد چه اتفاقی می افتد؟

این دقیقا همان چیزی است که یک نمونه اولیه برای کشف وجود دارد.

اگر پنج مجموعه مشکل تداخل، فاصله نادرست یا محل نصب نامناسب را نشان دهد، مدل CAD را می توان قبل از مرحله ساخت بعدی بازبینی کرد.

یک چرخه توسعه معمولی ممکن است به صورت زیر باشد:

3D CAD ← نمونه اولیه ← بررسی تناسب و مونتاژ ← بازنگری طراحی ← اعتبار سنجی دوم یا آماده سازی تولید

هر پروژه ای نیاز به تکرار نمونه اولیه دیگری ندارد. اگر نسخه اول مطابق انتظار عمل کند، مشتری می تواند مستقیماً به سمت مرحله بعدی حرکت کند.

نکته مهم این است که این تصمیم به جای اتکا به طراحی دیجیتال، با اطلاعات یک جزء فیزیکی گرفته می شود.

از نمونه اولیه تا مرحله ساخت بعدی

پرینت سه بعدی بخشی ازساخت نمونه اولیه خودرو، لزوما راه حل نهایی تولید نیست.

هنگامی که طراحی تایید شد، فرآیند بعدی مناسب به مواد مورد نیاز، تلرانس ها، نیازهای سطح و مقدار تولید مورد انتظار بستگی دارد.

یک پروژه ممکن است به سمت قالب گیری تزریقی یا فرآیند تولید دیگری حرکت کند. سایر قطعات توسعه خودرو ممکن است به ماشینکاری CNC، ساخت ورق فلز، ریخته گری در خلاء یا تکرارهای چاپ سه بعدی اضافی نیاز داشته باشند.

YS Precision این انتقال را با کار از طریق ارائه شده توسط مشتری پشتیبانی می کندفایل های سه بعدی CAD و الزامات فنیبه جای محدود کردن پروژه ها به یک فرآیند نمونه اولیه.

برای این پروژه ایالات متحده، نیاز فوری واضح بود:پنج مجموعه از قطعات نایلونی مشکی خودرو برای تأیید اولیه فیزیکی. پرینت سه بعدی نایلون راهی عملی برای دستیابی به هندسه پیچیده در دستان مشتری در حالی که طرح هنوز انعطاف پذیر بود، ارائه کرد.

اگر در حال توسعه یک قطعه سفارشی خودرو هستید و قبل از ابزارسازی به یک دسته کوچک نیاز دارید، خود را برای ما ارسال کنیدفایل های CAD سه بعدی، کمیت، مواد مورد نیاز و هدف آزمایشی مورد نظر. می‌توانیم هندسه را بررسی کنیم و یک مسیر ساخت نمونه اولیه مناسب را پیشنهاد کنیم.