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Jaguar_3D列印高性能汽車零配件

Jaguar 利用3D列印製作汽車零件

“對於樹脂原型零件而言,使用Objet Connex 是一種趨勢,占現在生產的三分之一以上。”

背景

Jaguar Land Rover 在2008 年夏季安裝了Objet Connex500。該3D 列印機具有多種材料功能,可結合兩種不同的材料,利用它們的最佳屬性以製造優良的模型。

兩個全球高端品牌Jaguar 和Land Rover 自2000 年起合併為一個專營品牌,起初作為福特汽車公司的一部分,現在是印度塔塔集團設在英國的分支。

這兩個汽車型號最初以完全不同的理念開始經營。第一輛Jaquar 汽車SS100 於1935 年作為首輛時速可達100 英里/小時的跑車推出。它具有經典的流線造型和高超性能,成為非比尋常的Jaguar 車系的製造靈感來源,在速度、舒適度和獲得比賽優勝方面享有盛譽。

與此相比,第一輛Series 1 Land Rover 80 在1948 年製造,它具有完全不同的屬性,是一輛具有堅固耐用無修飾設計和越野功能的“多用途車”。如今,Jaguar Land Rover (JLR) 擁有8 個汽車系列。為了確保這些車系能夠在市場中保持卓越地位,大約有20% 的Jaguar Land Rover 工作人員從事產品開發工作,使用具有內置成型和加工功能的最先進的CAD 技術來快速驗證這些設計。除了數控機床模型製造和設備齊全的金屬加工和工具車間以外,成型功能還包括使用SLA、雷射燒結和高分子噴射技術的多台快速成型機器。

直接透過CAD 資料進行零件原型製作

Jaguar Land Rover 在2008 年投資購買了Objet Connex500,以強化他們在樹脂材質的快速原型製作功能。能夠透過CAD資料直接使用類橡膠材料製造出具有生產機制的模型,是縮短開發週期的關鍵優勢。為了證明其能力,Objet Connex 最初負責為Range Rover Sport 生產完整的儀錶板通風孔元件。它使用剛性材料為殼體和空心偏轉葉片建模,使用橡膠類材料為控制旋鈕和氣封建模。Jaguar Land Rover 能夠在單一流程中列印完整的儀錶板通風孔,可用作有效部件。列印後,將此模型從Objet Connex 中取出,立即清潔和測試,驗證葉片上的鉸鏈是否都工作正常並且控制旋鈕外觀和性能良好。

3D 印表機的支柱是其3D 噴墨技術。透過在矩陣結構中以預置組合形式噴射兩種獨特的模型材料,它能夠創建多種具有不同機械和物理屬性的柔性和剛性材料以及成品。使用此技術,Jaguar Land Rover 的Objet Connex 已累計運行5000 個小時,列印超過2500 個零件並使用了600kg 樹脂。無疑證明了Objet Connex 的生產能力和可靠性,在Objet 的保固期內,3D 印表機只更換了五個列印頭以維持最佳品質,幾乎沒有其他維護工作。

由於該團隊找到了利用3D 印表機功能的新方法,因此在Objet Connex 上生產的零件數量穩步提升。雖然該數字仍只是Jaguar Land Rover 每年成型的30,000 個零件中的較小一部分,但是這些零件許多都由雷射燒結而成。對於樹脂零件而言,使用Objet Connex 是一種趨勢,占現在生產的三分之一以上。有趣的是,Objet Connex 由於其高速簡單地後期處理而通常用於生產其它單一材料的剛性零件。當在多材料模式中時,它用於各種的製造活動。這些活動包括造型和HMI(人/機介面)概念,例如旋鈕、開關以及智慧鑰匙。

配合和功能測試

包覆成型也是Objet 3D 列印系統的重要功能。使用兩種材料(但並非混合)來製作帶橡皮密封圈的蓋子等物品。清潔後,該組件可直接用於配合和功能測試。其他可使用Objet Connex 的關鍵領域包括開發門密封條和防塵罩(這裡只使用非剛性的Tango Black Plus 材料),最近還製作用於功能測試的零件。

Objet Connex 功能的最大使用者是Jaguar Land Rover 的造型部門。在Objet 3D 印表機上生產的超過半數的產品都可順利進入設計工作室,以協助完成新的設計方案。

一個很好的例子是整個伸縮式前大燈清洗系統的製作,該系統在每清洗擋風玻璃五次時伸出來清洗前大燈。Objet Connex 列印的組件被證明足以應對嚴格的測試,允許在進入昂貴的加工階段之前對設計進行驗證。

雖然Objet Connex 的不同屬性明顯以不同方式針對上述應用發揮作用,但是總體來說,由於操作輕鬆、具有快速構建速度和簡單清潔流程,因此對Jaguar Land Rover 來說Objet Connex具有高準確性、尺寸控制以及短周轉時間的強大優勢。更具體地說,Objet Connex 3D 印表機能夠直接將CAD 資料輸出成型,如果使用其他方法,此過程將會非常耗時或昂貴。

 

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