Produkcja prototypów samochodowych przy użyciu druku 3D z nylonu

W rozwoju motoryzacji często dochodzi się do punktu, w którym analiza CAD nie wystarcza.wyrównuje się z otaczającymi komponentami i zachowuje się podczas rzeczywistego montażu próbnego.

W tym amerykańskim projekcie motoryzacyjnym klient potrzebowałpięć zestawów części prototypu do wstępnej kontroli projektu. Komponenty zostały wyprodukowane wczarny nylon z wykorzystaniem druku 3D, umożliwiając zespołowi ocenę bieżącego projektu przed zaangażowaniem się w narzędzia lub proces produkcji o większej objętości.

Sama część jest dobrym kandydatem do tego podejścia. Jej nieregularne ciało łączy zakrzywione przecinki, duży okrągły element, otwory, żebra,punkty mocowania i kilka lokalnych wyciągów w ramach jednej zintegrowanej struktury.

Szczegóły projektu

Zbudowany w oparciu o montaż, a nie prostą geometrię

Jedną z pierwszych rzeczy, które można zauważyć w tym składniku, jest to, że bardzo niewiele z niego podąża za prostą formą geometryczną.

Profil zewnętrzny zmienia się nieustannie. Istnieją szerokie zakrzywione obszary obok wąskich przedłużeniach, zagłębione obszary, podniesione konstrukcje montażowe i wybitny okrągły przecinek.Różne obszary znajdują się również na zauważalnie różnych wysokościach.

Ten rodzaj kształtu jest powszechny w rozwoju samochodów, ponieważ często komponent musi zmieścić się w przestrzeni już dzielonej przez inne części.

W rezultacie pytanie inżynieryjne nie polega po prostu na tym, czy ogólny rozmiar jest prawidłowy.

Klient musi również wiedzieć, czy punkty mocowania są we właściwych miejscach, czy wyciągi zakłócają sąsiednie elementy,czy otwory zapewniają zamierzony dostęp i czy cała część mieści się w dostępnej przestrzeni.

Fizyczny prototyp ułatwia ocenę tych relacji.

Dlaczego tylko pięć zestawów?

Ponieważ projekt ten był jeszcze na początkowym etapie, produkcja większej liczby części niekoniecznie zapewniłaby większą wartość.

Klient najpierw potrzebował wystarczającej ilości próbek do przeprowadzenia kontroli fizycznych i ustalenia, czy projekt powinien pozostać niezmieniony.

Tutajdrukowanie 3D samochodowenaturalnie wchodzi w cykl rozwoju.

Obecna geometria CAD może być produkowana jako prototyp o niskiej objętości, oceniana i w razie potrzeby zmieniana.

Jeżeli element mocujący musi zostać przeniesiony lub wymagane jest dodatkowe miejsce wolne, zmiana może zostać dokonana w modelu cyfrowym przed rozpoczęciem projektu.

W tym projekcie,Pięć zestawów wystarczyło do podjęcia kolejnej decyzji inżynieryjnej bez zbyt wcześnego zablokowania projektu w procesie produkcji.

Dlaczego czarny nylon?

Części te były przeznaczone do oceny fizycznej, a nie do wykorzystania wyłącznie jako wizualne modele wyświetlania.

Czarny nylon jest przydatną opcją w wielu zastosowaniach prototypu funkcjonalnego, w których części będą obsługiwane, umieszczane lub wykorzystywane podczas wstępnych kontroli montażu.W porównaniu z bardziej ukierunkowanymi na wygląd materiałami prototypowymi, nylon może zapewnić praktyczną równowagę wytrzymałości i niskiej wagi w pracach rozwojowych.

Dobrze działa również z typem geometrii zintegrowanej widzianej tutaj.

Żeberka, otwory, konstrukcje montażowe i nieregularne zakrzywione sekcje mogą pozostać częścią tego samego elementu, zamiast być oddzielone po prostu w celu ułatwienia produkcji prototypu.

Wybór nylonu nie oznacza, że końcowy element produkcyjny musi być wykonany z tego samego procesu produkcyjnego lub nawet z tego samego materiału.Celem było uzyskanie przydatnych części fizycznych do oceny.

Niewielkie cechy decydują, czy część pasuje

Duże części prototypu samochodu naturalnie zwracają uwagę na ich ogólny kształt, ale wiele problemów z dopasowaniem zaczyna się od znacznie mniejszych cech.

W trakcie badania fizycznego szczegóły te mogą być równie ważne jak główna powierzchnia.

Pięć zestawów prototypów umożliwia zespołowi inżynierskiemu rozpatrzenie takich pytań jak:

• Czy punkty mocowania są wyrównane z elementami łączącymi?
• Czy jest wystarczająca przestrzeń wokół lokalnych projekcji?
• Czy element można zainstalować bez nieoczekiwanych zakłóceń?
• Czy otwory są ustawione tam, gdzie powinny być?
• Czy żebra lub podwyższone obszary są w konflikcie z sąsiednimi częściami?
• Czy ogólny kształt pasuje do przewidzianej przestrzeni opakowania?

Model CAD może zapewnić wymiary nominalne dla wszystkich tych cech.

To rozróżnienie jest szczególnie cenne przed zamrożeniem projektu.

Złożona geometria samochodowa bez wczesnych narzędzi

Produkcja takiej części za pomocą konwencjonalnego narzędzia nie miałaby sensu, jeśli projekt wciąż podlega zmianom.

Geometria sprawia, że jest mniej prosty niż prosty prototyp obrobiony.z dostępem do narzędzi i wieloma orientacjami uwzględnionymi dla różnych powierzchni.

Druk 3D z nylonu oferuje bardziej bezpośrednią drogę do tego konkretnego etapu rozwoju.

Komponent może być wyprodukowany na podstawie modelu cyfrowego klienta z jego zakrzywionymi powierzchniami, żebrami, otworami i lokalnymi cechami zintegrowanymi z konstrukcją.

Przed drukiem trzeba jeszcze wykonać kilka prac inżynierskich.Cienkie obszary i interfejsy funkcjonalne muszą zostać zmienione w zależności od wybranego procesu druku i przeznaczenia.

Dla nas szybkie prototypowanie nie jest po prostu kwestią tego, czy maszyna może odtworzyć plik CAD.

Co się dzieje, gdy nie pasuje do pierwszej wersji?

To właśnie odkrywają pierwsi prototypy.

Jeżeli pięć zestawów wykaże problem z interferencją, nieprawidłowy odległość lub niewygodne miejsce montażu, model CAD może zostać zrewidowany przed następnym etapem produkcji.

Typowy cykl rozwoju może wyglądać następująco:

3D CAD → Prototyp → Sprawdzenie dopasowania i montażu → Rewizja projektu → Druga walidacja lub przygotowanie do produkcji

Jeśli pierwsza wersja działa zgodnie z oczekiwaniami, klient może przejść bezpośrednio do następnego etapu.

Ważne jest to, że decyzja ta jest podejmowana z wykorzystaniem informacji pochodzących z fizycznego elementu, a nie opierając się wyłącznie na projekcie cyfrowym.

Od prototypu do następnego etapu produkcji

Drukowanie 3D jest jedną z częściprodukcja prototypów samochodowych, niekoniecznie ostateczne rozwiązanie produkcyjne.

Po potwierdzeniu projektu odpowiedni następny proces zależy od wymaganego materiału, tolerancji, wymogów powierzchni i oczekiwanej ilości produkcji.

Projekt może zmierzać w kierunku formowania wtryskowego lub innego procesu produkcyjnego.odlewanie próżniowe lub dodatkowe iteracje drukowane 3D.

YS Precision wspiera ten przejście poprzez pracę z klientów dostarczanychPliki CAD 3D i wymagania techniczne, zamiast ograniczać projekty do jednego procesu prototypowego.

W tym amerykańskim projekcie natychmiastowe wymagania były jasne:pięć zestawów części samochodowych z czarnego nylonu do wstępnej walidacji fizycznejDrukowanie 3D z nylonu stanowiło praktyczny sposób na uzyskanie złożonej geometrii w rękach klienta, podczas gdy projekt był jeszcze elastyczny.

Jeśli opracowujesz niestandardowy komponent samochodowy i potrzebujesz małej partii przed narzędziami, wyślij nam swojePliki 3D CAD, ilość, wymagania dotyczące materiałów i zamierzony cel badaniaMożemy przejrzeć geometrię i polecić odpowiednią trasę produkcji prototypu.