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前言:丰田Gazoo Racing赛车 (TGR)团队一直在与3D Systems合作,为赛车运动、汽车定制以及短期和长期生产能力寻找增材制造(AM)解决方案。
随着材料化学的新进展,3D Systems公司将一系列突破性的生产级树脂推向市场,提供了创新的材料性能和寿命。
这种能力上的革命是由3D Systems公司基于Figure 4的3D打印系统发起的,这使得快速交付数千个更小的批量生产部件成为可能。
这项工作现在正在扩展到3D Systems的大尺寸立体光固化(SLA)系统ProX 800,提供全尺寸、1:1比例的夹具、夹具和生产部件的能力。
生产制造业已经转向生产级树脂,3D Systems生产级材料是坚韧的,坚固的,具有更长的持久性!
丰田GAZOO赛车测试了这些革命性材料的全部潜力!
新推出的Accura AMX Rigid Black 是一款款创新的树脂,结合了长期环境稳定性和高性能机械特性与立体光固化成型技术的成熟优势,包括卓越的表面光洁度、准确度和可重复性。
Accura AMX Rigid Black 是以具有成本效益的方式交付结构性承重定制最终用途组件、大型制造辅助工具、夹具和固定装置的理想之选,也十分适合用于替代注塑成型或软模具工艺的直接生产。
凭借其出色的表面光洁度和机械性能,该材料非常适合用于包括汽车和赛车及消费品在内的一系列行业的制造和工程应用。
Figure 4 Tough 60C White 是一种生产级品质的白色多功能材料,不仅符合生物相容性要求,而且具有出色的抗冲击强度、伸长率和抗张强度。该材料具有类似于注塑成形的表面质量,可提供长期的环境稳定性和持久的白色。建议将该材料用于批量生产的高机械承重部件,可多年保持功能和稳定。
该树脂具有 65℃ 的热变形温度和 23% 的断裂伸长率,7.1% 的屈服伸长率使其非常适合制造支架、卡扣和夹片。高打印速度和简化的后处理速度可实现出色的吞吐量。
我们将在研讨会中为您诠释多款生产级树脂的生产应用及实际案例。
目前您可以通过下方视频观看研讨会的内容,本文我们将通过图文来简单回顾一下本场直播的主要内容。
将树脂材料用于3D打印目前已经非常广泛,它可以提供光滑的表面质量、细节分辨率高,打印成本也比较低。但是材料的性能和寿命较差,主要用于一些非受力的展示件。特别是在高紫外线和高湿度的情况下,零件通常只能使用几个星期的时间。
针对这个问题,3D Systems推出了两个产品级树脂试验平台:Figure 4 3D打印解决方案和ProX 800 3D打印解决方案。其中Firgure 4 3D打印解决方案适用于5种新的生产级树脂,每天可堆叠上千个零件。ProX 800 3D打印解决方案可以制造出650*750*550mm尺寸的生产级树脂零件。丰田运动赛事部门正在两个不同的平台上测试新的生产等级的树脂。
丰田运动赛事部门测试的第一个应用案例就是将3D打印用于生产定制格栅的夹具。丰田要求夹具必须坚韧,并能够承受数控加工中所产生的重复应力,而且能够显著改善生产零件的成本和时间。
于是他们使用ACCURA AMX RIGID BLACK材料在PROX 800系统上打印夹具,并将夹具应用到数控系统中,作为夹具定位塑料毛坯以获得最终零件。经过测试,3D打印的夹具可以重复制作50多个汽车格栅。
与传统手工工艺相比,采用3D打印的技术生产40个零件的批次,时间节约可以达到90%,成本节约60%。
第二个案例是一个车内的背光按钮,需要满足零件装配的准确性和可重复性,零件必须能够喷漆和激光蚀刻,具有背光LED发光能力,图标在晚上可见,部件按钮有手动重复按压动作以及承受卡扣配合的能力。
通过在Figure 4系统上3D打印Tough 60C White白色树脂材料成形,然后喷黑色漆,再激光蚀刻的方式得到了最终的零件组件。目前这个零件已经装配在GR Supra GT4赛车上,并已经跑了5000km的赛事。
那么对于“生产级”的树脂材料,有哪些要求呢?它需要满足生产机械性能、生产性能特性、生产测试标准。
目前Figure 4能够使用的5种新生产等级材料包括 High Temp 150C FR Black、Tough 60C White、Rigid Gray、Tough 65C Black、Rigid 140C Black。它们的特性如图中所描述。
突破性的SLA生产材料是Accura AMX Rigid Black
最终,丰田运动赛事部门通过ProX 800和Figure 4解决方案,实现了1:1规模的生产部件、治具、夹具生产;以及每天生产数千个小零件。
下图是各种树脂材料特性表
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