La tecnologia darrere de la iteració de l'automoció
HP Multi Jet Fusionés un procés de llit de pols-industrial que produeix peces de polímer funcionals amb propietats mecàniques gairebé-isòtropes. S'adapta especialment bé al rang de volum que la majoria de startups realment necessiten-desenes a uns quants milers de peces.
Una fina capa de pols de niló (més comunament PA12) s'estén per la plataforma de construcció. Els capçals d'impressió expulsen agents de fusió i detalls només on la peça s'ha de solidificar. Les làmpades d'infrarojos fonen aquestes regions mentre la pols circumdant roman solta i actua com a suport natural. La plataforma baixa, s'aplica una altra capa i el cicle continua fins que s'ha completat la geometria.
Com que la pols suporta la peça, els canals interns, les gelosies, els encaixos-i els retalls s'imprimeixen sense estructures de suport separades. Després de la construcció, les peces es refreden, es desempaqueten i es netegen; després es poden tenyir o suavitzar-con vapor. La pols no utilitzada sol ser reutilitzable a taxes al voltant del 80 per cent, cosa que manté el cost del material manejable.
Les peces PA12 acabades solen oferir una resistència a la tracció a mitjans dels 40 MPa, propietats consistents en totes direccions, bona resistència a l'impacte i estabilitat química adequada a molts suports, carcasses, conductes i components interiors o exteriors.
Com es compara MJF amb l'emmotllament per injecció, SLA i FDM
L'emmotllament per injecció només es torna econòmic una vegada que el cost del motlle es distribueix entre milers de peces idèntiques. Els canvis de disseny requereixen noves eines. SLA produeix un detall de la superfície excel·lent, però la majoria de resines no tenen la duresa necessària per al servei d'automoció funcional. FDM és accessible i barat, però les peces són anisòtropes, mostren línies de capes i necessiten l'eliminació de suport.
MJF evita les eines, ofereix niló isotròpic, maneja geometria complexa sense suports i segueix sent rendible en volums{-baix a-mitjans. Aquesta combinació explica per què ara més startups de vehicles i fabricants d'automòbils de petits-lots l'utilitzen tant per a prototips funcionals com per a la producció d'ús final-real.
On la impressió 3D MJF redueix els costos reals dels equips d'automoció
Dundon Motorsports va rebre una cotització de gairebé 65.000 dòlars per a un motlle d'admissió-corredor. El canvi a l'HP Jet Fusion PA12 els va permetre imprimir components de carreres funcionals en dies a una setmana en lloc d'esperar mesos, seguir iterant mentre el cotxe ja estava a la pista i ampliar la seva línia de productes sense la despesa de capital d'eines.
La mateixa economia apareix repetidament en treballs de baix-volum:
Sense inversió en motlle significa que els canvis de disseny només costen temps d'enginyeria.
Les quantitats de comandes mínimes són bàsicament zero, i s'ajusten a la realitat de la fabricació de peces d'automòbils de baix-volum i evita el risc d'inventari.
La velocitat d'iteració redueix el nombre de-prototips sense sortida-cars, especialment valuosos durant la creació de prototips ràpids per a startups d'automòbils.
Les peces es poden produir sota demanda, eliminant la necessitat d'emmagatzemar components mentre els dissenys encara estan evolucionant.
Blazin Rods va produir més de 75 funcionalsPeces MJFper a un únic vehicle personalitzat{0}}d'alt rendiment. Waylon Jeffrey, responsable de disseny i enginyeria 3D de Blazin Rods, va assenyalar que la combinació de CAD i HP Multi Jet Fusion va permetre dissenyar vehicles d'aquesta complexitat i precisió en menys d'un any. A més gran escala, General Motors, treballant amb HP i GKN Forecast 3D, va produir i acabar 60.000 segells de tancament per als populars spoilers de SUV en cinc setmanes-mostrant que el procés també augmenta quan augmenten els volums.
Quan els requisits de força apunten més enllà del niló
MJF estàndard és un procés de polímer optimitzat per a niló d'enginyeria com el PA12. Aquests materials cobreixen una àmplia gamma de suports, carcasses, conductes i moltes peces de sota-capó o exteriors amb una relació de resistència-a-favorable.
Quan un component realment requereix suports estructurals de-nivell de rendiment-d'alta-càrrega de metall, s'utilitzen determinats elements de suspensió o aplicacions d'esports de motor extrems-làser en pols-la fusió de llit o processos metàl·lics similars. Els aliatges de titani s'escullen amb freqüència en aquests casos per la seva relació resistència-a-pes i resistència a la corrosió. Molts fabricants de serveis-complets fan servir tant sistemes de polímer MJF com de metall, la qual cosa permet als equips obtenir el procés adequat per a cada peça d'un sol soci.
Compreu-resultats de planta que importen a les startups
L'experiència de Dundon és típica dels problemes d'inici i de petites-sèries: geometria complexa, volum esperat baix i pressupostos de motlle que consumirien una gran part del pressupost. MJF va eliminar la barrera d'eines i va comprimir el desenvolupament de quarts a dies.
Blazin Rods va aplicar el mateix enfocament a desenes de peces en una construcció totalment personalitzada, utilitzant la consistència mecànica de PA12 i la velocitat del procés per mantenir-se en una línia de temps agressiva. Els programes més grans, com ara el projecte de segell de GM, demostren que un cop validat un disseny, la mateixa tecnologia pot passar a una producció de major-volum sense canviar el flux de treball fonamental.
Quan MJF té sentit per al vostre projecte
L'MJF sol ser una opció pràctica sòlida quan necessiteu peces de niló funcionals o prototips que han de sobreviure a les proves reals del vehicle, els volums se situen en el rang baix-{-mig, els dissenys segueixen canviant amb freqüència, la geometria complexa o la reducció de pes és important i evitar el cost del motlle i l'excés d'inventari és una prioritat.
Es torna menys atractiu quan els volums elevats estables fan que les eines amortitzades siguin clarament més barates, la peça requereix metalls o rendiment de temperatura fora de les capacitats actuals de PA12, o els requisits cosmètics i dimensionals superen el que pot oferir el MJF post-processat (l'allisat de vapor i el tenyit tanquen la bretxa per a moltes aplicacions).
Selecció d'un soci de MJF que ofereix
Quatre comprovacions pràctiques són més importants:
Accés a PA12 compatible amb HP-autèntic amb dades mecàniques publicades i alta reutilització de pols
Processament-domèstic o post-fiable (eliminació de pols, granallat de suports, tenyit, allisament de vapor, insercions, inspecció)
Temps de lliurament i capacitat transparents tant per a prototips com per a petites sèries de producció
Experiència rellevant en automoció o industrial i controls de processos clars
Un soci capaç també revisarà el disseny per a la imprimibilitat de manera que la geometria, la força i el cost es mantinguin alineats.
PMF
P: Estem analitzant entre 50 i 200 suports o peces de conductes-com es compara el cost del MJF amb el tall del motlle?
R: En aquestes quantitats, la ruta MJF és gairebé sempre més baixa perquè no hi ha eines. Un cop els volums passen al rang de diversos-milers i el disseny es congela, l'emmotllament per injecció pot ser més econòmic. La majoria dels proveïdors de serveis citaran les dues opcions una al costat de l'altra per a la mateixa geometria.
P: Les peces PA12 MJF poden quedar-se en un cotxe com a suports, carcasses o components interiors?
R: En la majoria d'aquests rols, sí. El material ofereix una resistència a la tracció sòlida, un comportament gairebé-isòtrop, una bona resistència a l'impacte i resistència a la humitat i molts fluids d'automoció. Els equips encara es validen en funció dels seus perfils específics de càrrega, temperatura i vibració, però molts prototips i peces de producció ja funcionen amb èxit en aquestes aplicacions-especialment en la creació de prototips ràpids per a startups d'automòbils i en la fabricació de peces d'automòbils de baix-volum.
P: Alguns dels nostres components necessiten més resistència-la mateixa botiga també pot imprimir titani?
R: Els sistemes de polímers MJF imprimeixen niló. El titani i altres metalls es produeixen en màquines d'additius metàl·lics. Molts fabricants operen ambdues tecnologies, de manera que el polímer i les peces metàl·liques es poden obtenir junts.
P: Quant de temps es triga normalment a obtenir un primer conjunt de prototips d'automòbil?
R: Les peces estàndard PA12 amb acabat bàsic sovint s'envien en pocs dies a aproximadament una setmana després de l'aprovació del fitxer. Lots més grans o acabats extensos afegeixen una mica de temps.
Primers passos
Envieu uns quants fitxers CAD representatius a un soci experimentat de MJF. La majoria retornarà una clara comparació de costos amb eines, un disseny breu-per-la nota d'impressió i l'opció de demanar peces de mostra per a proves físiques. Aquest intercanvi únic normalment mostra si el procés s'ajusta als volums i cronologia actuals-i quant de capital i temps de calendari pot alliberar per a la següent iteració de disseny.