韩国汽车巨头现代汽车位于南阳研发中心现正运行两台来自德国设备制造商 ExOne Global Holdings 的 VX1000 HSS 聚合物3D打印机。这两台设备采用高速烧结工艺，通过将红外吸收墨水选择性沉积在 PA12 粉末上，再利用烧结发射器逐层熔融成型。其构建体积为 1,000 × 550 × 190 毫米，足以一次性打印完整的车门面板。现代汽车此次投资的核心理念在于将大型部件作为整体一次成型，避免传统工艺中因拼接而产生的接缝及叠加公差误差。
ExOne Global Holdings 首席执行官 Eric Bader 表示：“现代汽车使用高速烧结技术的方式与我们设计的初衷完全一致，即用于生产全尺寸功能部件。在聚合物 3D 打印中，如何在一次又一次的打印中保持大型聚合物部件的精度和可重复性，是最具挑战性的难题之一。我们解决了这一问题，这使得增材制造成为汽车团队在日常开发工作中可以信赖的工具。”
VX1000高速加工中心上用PA12打印的完整车门板。照片由ExOne Global Holdings提供
管理大规模聚合物生产
要在连续批次间保持一致尺寸，依赖于 VX1000 在整个构建体积内的温度管理能力。粉末与墨水结合的烧结工艺对热变化非常敏感，而拥有 8,000 个喷嘴的打印头需要这种稳定性来维持大规模打印中的部件性能。为确保两台设备能以最小停机时间持续运行，更换烧结发射器或打印模块被设计为常规维护操作。每台打印机都能将过程数据实时传入现有监控系统，并可配备专用视频直播，实时查看打印进程。两台 VX1000 设备共用一套拆包站和中央粉末供应系统，可根据不同工厂及研发场地布局灵活安排。这种操作灵活性也映射到南阳研发中心新成立的增材制造解决方案团队的实际应用中。该团队负责预生产阶段及测试部件的制造、小批量生产和研究原型制作，同时也处理那些原本需要专门工装才能获得的紧急部件采购。
由于工装交付周期较长，与之相关的部件往往成为阻碍开发进度的瓶颈。通过直接打印功能性全尺寸部件，团队无需等待工装即可进行全尺寸验证，ExOne 表示该工艺可将设计迭代时间从数周压缩至数天。
汽车增材制造应用规模化
VX1000 的部署是南阳研发中心增材制造能力更广泛整合的一部分，上月已有相关报道。增材制造解决方案中心（AMSC）是现代汽车集团首个专门为增材制造而建的设施，将聚合物和金属打印汇聚于同一屋檐下，涵盖从光固化到用于大型结构金属部件的定向能量沉积等多种工艺。AMSC 内生产的每个部件都会依据与量产等效的基准进行尺寸精度、抗拉强度、抗弯刚度和抗冲击性检测。VX1000 设备的加入进一步补充了该中心在大幅面聚合物烧结方面的能力，解决了其他聚合物工艺未能覆盖的尺寸与产能缺口。
规模化问题并非现代汽车独有。捷豹路虎位于盖登的增材制造中心运行着 20 台覆盖六种技术的工业级 3D 打印机，其中聚合物粉末床熔融占其产能的 87%。然而在 2024 年 10 月，捷豹路虎的增材制造专家曾表示，该中心绝大部分产出仍是为测试车辆进行功能性原型制作，而非全尺寸量产等效验证。该中心以功能性原型为主的特点，反映出其在利用现有增材能力支持更大规模开发工作方面的局限性，而现代汽车的新部署则旨在以单件形式生产更大型的部件。
来源：中国3D打印网编译文章！
0 留言