隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟,其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用已變得司空見慣。 新款福特電動(dòng)Explorer,圖片來源:福特汽車公司
2024年8月26日,據(jù)資源庫了解,福特汽車公司近日透露,在新款Electric Explorer的設(shè)計(jì)過程中,廣泛應(yīng)用了3D打印技術(shù)。具體而言,福特采用了Formlabs的SLA和SLS 3D打印機(jī),包括Form 4、Form 3L以及SLS打印機(jī)Fuse 1+。同時(shí),福特的設(shè)計(jì)師還將增材制造技術(shù)與銑削、注塑等傳統(tǒng)減材制造工藝相結(jié)合,充分發(fā)揮了3D打印的優(yōu)勢(shì)。
Formlabs的Form 4是去年推出的基礎(chǔ)型號(hào),取代了之前的Form 3+。在正式發(fā)布前,福特已與Formlabs展開合作,擔(dān)任Form 4的Beta測試員。據(jù)福特介紹,最新一代Formlabs打印機(jī)讓設(shè)計(jì)師能夠在24小時(shí)內(nèi)完成請(qǐng)求,尤其是那些來自其他工廠且在隔夜運(yùn)輸范圍內(nèi)的請(qǐng)求。通過立體光刻(SLA)技術(shù),福特得以驗(yàn)證車輛內(nèi)外飾部件的設(shè)計(jì),如后視鏡組件。
福特充電口是一個(gè)復(fù)雜的組件,不可能用任何其他方法制作原型,圖片來源:Formlabs
而選擇性激光燒結(jié)(SLS)技術(shù)則用于輔助機(jī)械測試,特別是在設(shè)計(jì)復(fù)雜的Electric Explorer充電端口時(shí)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。福特表示,“對(duì)于充電蓋的設(shè)計(jì),使用SLS至關(guān)重要,因?yàn)槲覀冃枰粋€(gè)功能部件來測試其機(jī)制。這個(gè)設(shè)計(jì)非常復(fù)雜,其他制造方式無法實(shí)現(xiàn)。我們無法通過銑削加工,也無法用注塑成型生產(chǎn)出樣品。所以,采用3D打印的方式,用可進(jìn)行物理測試的材料來制作這個(gè)部件,這是最佳選擇?!?br />
福特的增材制造專家兼模具專家Bruno Alves指出,即便在設(shè)計(jì)中使用了注塑成型工藝,3D打印依然是一個(gè)有效的補(bǔ)充。例如,Electric Explorer的門把手設(shè)計(jì)需要使用兩個(gè)橡膠組件來減震和絕緣,這些組件都是通過注塑成型工藝制造的。此外,設(shè)計(jì)師還利用3D打印為內(nèi)部注塑機(jī)制作了嵌入式模具。
每個(gè)門把手設(shè)計(jì)都包含兩個(gè)用于減震和隔熱的橡膠部件,圖片來源:Formlabs
Alves進(jìn)一步說明,“這是一個(gè)復(fù)雜的過程,因?yàn)槲覀兪褂昧硕鄠€(gè)插件,每種設(shè)計(jì)可能都需要多次迭代。通常情況下,外部注塑成型可能需要兩到三個(gè)月的時(shí)間。而通過內(nèi)部的增材制造,我們能夠?qū)⑦@個(gè)流程縮短到兩到三周。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目,如果依賴外部工具,時(shí)間成本將大幅增加,我們也難以按時(shí)交付零部件?!?br />
對(duì)于原型設(shè)計(jì)而言,速度是采用3D打印技術(shù)的關(guān)鍵因素,而不僅僅是數(shù)量或可重復(fù)性。正如這篇關(guān)于福特Electric Explorer設(shè)計(jì)的報(bào)道所示,速度對(duì)于加速電動(dòng)化進(jìn)程至關(guān)重要。
“我們的競爭對(duì)手正在加快開發(fā)速度,我們也必須緊跟步伐。解決之道在于測試新材料、新工藝以及新設(shè)備的應(yīng)用。如今,如果無法利用增材制造技術(shù),我們不僅無法與競爭對(duì)手抗衡,也無法如此迅速地推進(jìn)發(fā)展。3D打印讓我們能夠在更短的時(shí)間內(nèi),為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,”Alves表示。
福特已經(jīng)制定了一個(gè)雄心勃勃的目標(biāo),計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)全電動(dòng)車陣容。為了達(dá)成這一目標(biāo),福特必須不斷探索尖端技術(shù),嘗試新的創(chuàng)新工作流程。為了在競爭中保持領(lǐng)先,他們必須打破常規(guī),整合新材料、新工藝和新設(shè)備,如內(nèi)部工具和3D打印技術(shù)。
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