應用案例│一汽大眾：3D打印風道試制件將成本降至10%

汽車行業(yè)是3D打印技術最早的應用領域之一,，近年來,，許多前沿汽車制造企業(yè)已經將3D打印技術應用于汽車研發(fā)過程,。一汽-大眾汽車有限公司（以下簡稱一汽大眾）于1991年2月6日成立,，是我國第一個按經濟規(guī)模起步建設的現(xiàn)代化乘用車企業(yè),，已擁有長春、西南,、華南、青島和天津五大基地,。

2017年,，一汽大眾實現(xiàn)了累計生產整車1500萬輛、年產整車突破198萬輛,，全年終端銷量實現(xiàn)200萬輛,，強勢引領中國汽車市場。

早在2005年,，一汽大眾長春開發(fā)部便引進3D打印技術,，將其應用于所有新車研發(fā)中，制作3D打印原型件,、展示件,、試驗零件等，如今每年3D打印汽車零部件達5000件左右,。

一汽大眾長春開發(fā)部高級試制工程師吳宏濤介紹,，與傳統(tǒng)注塑工藝及其他3D打印技術相比起來，采用PLS技術（Plastic Laser Sintering,，選擇性激光燒結）制作的樣件具有良好的強度和優(yōu)異的抗沖擊性能,，并且能夠實現(xiàn)快速修改設計方案并反復大量迭代，在確保原型產品設計質量的同時,，大大縮短了產品設計和原型開發(fā)所需的時間,，提高了研發(fā)效率,。

1降低研發(fā)成本，縮短開發(fā)周期
2017年,，一汽大眾在原有FDM,、SLA技術的基礎上，引進PLS技術——

每周開機頻率：4次
每批打印樣件：≥40件
樣件良品率：≥99%
每年耗費材料：800公斤

一汽大眾長春開發(fā)部每年耗費華曙高科3300PA材料大約800公斤,，且基本沒有浪費,，極大地節(jié)省了使用成本。

圖為一汽大眾的3D打印樣件工作包,。

采用3D打印技術在汽車塑料件的開發(fā)過程中,，極大地縮短了零件的試制周期，使得零件研發(fā)周期大大縮短,。同時,，3D打印在制造汽車改裝部件上變得更加快速、靈活和經濟,，尤其是針對客戶的個性化需求來說,。

相比之下，傳統(tǒng)的注射成型工藝就顯得"臃腫"了許多,，因為它不但需要開發(fā)額外的工具,，而且會造成大量的材料浪費和庫存堆積。

圖為3D打印汽車后排吹腳風道樣件

以后排吹腳風道為例,，不同制作方式時間對比如下：

后排吹腳風道不同制作方式成本對比如下：

數(shù)據(jù)來源：一汽大眾長春開發(fā)部

當小批量樣件試制時,，采用3D打印技術，相比傳統(tǒng)的硅膠模工藝,，汽車后排吹腳風道樣件加工周期縮短95%,，節(jié)省成本88%，并且能夠實現(xiàn)快速修改設計方案并反復大量迭代,，在確保原型產品設計質量的同時,，大大縮短了產品設計和原型開發(fā)所需的時間，提高了研發(fā)效率,。

2適合制作受力結構件
"理論上,，整車的塑料零部件都可以采用3D打印制作，這取決于樣件使用環(huán)境和標準,。我們會根據(jù)具體情況,，選擇合適的3D打印工藝。"吳宏濤介紹,。

以汽車保險杠導向支架為例,，在使用PLS技術之前，一汽大眾采用傳統(tǒng)硅膠模具澆注雙組分材料制件，零件耐沖擊強度差,，在裝車的時候經常發(fā)生卡扣破碎,，這成為了困擾工程師的一個難題，如采用SLA技術,，則必須經過硅膠模工藝進行二次轉換,，才能達到抗沖擊強度標準和耐溫要求。

圖為汽車保險杠導向支架設計圖

與傳統(tǒng)注塑工藝及其他3D打印技術相比起來,，華曙高科PLS解決方案具有不可替代的優(yōu)勢,，其成型件對環(huán)境（溫度、濕度和化學腐蝕）的抵抗能力類似于熱塑性材料,，具有良好的強度和優(yōu)異的抗沖擊性能,，非常適合制作需要裝車受力的結構件。

小結
目前,，汽車行業(yè)由于自身規(guī)模大,、研發(fā)投入多、應用3D打印技術時間長等因素,，在3D打印技術應用中占據(jù)重要位置,，其巨大的市場規(guī)模為3D打印技術的應用提供了廣闊的市場空間。我們相信,，在未來,，3D打印將在材料性能、成本方面達到直接制造的要求,，向具有更高價值的應用轉變,。

由華曙高科傾力打造的2018年第二場3D打印創(chuàng)新及產業(yè)化論壇，即將于6月9日在歷史名城西安拉開帷幕,！

時間：14:00 - 18:00，2018年6月9日
地點：國家增材制造創(chuàng)新中心四樓會議室
報名方式：長按并識別下方二維碼報名參加本次論壇

以上圖片均來源于一汽大眾長春開發(fā)部
來源： 華曙3D打印