3D打印技術將工具和夾具的生產(chǎn)周期從數(shù)周縮短至一天

來源：UltiMaker

導讀：當全新奧迪E-Tron GT發(fā)布時,，位于德國海爾布隆的奧迪運動部Böllinger Höfe工廠需要近200個新的工具、夾具和固定裝置用于生產(chǎn),。設計這些工具耗時較長,，而外包生產(chǎn)則可能需要數(shù)周甚至數(shù)月的時間。在這種情況下,，設計自動化和3D打印為奧迪運動部帶來了前所未有的高效工作流程,。

奧迪運動部Böllinger Höfe工廠位于德國海爾布隆，是奧迪公司的一座高端汽車生產(chǎn)設施,。該工廠以其高效率和精細制造工藝而著稱,，主要負責生產(chǎn)高性能的奧迪R8和全電動的奧迪E-Tron GT車型,。這些車型代表了奧迪品牌的頂級產(chǎn)品，展示了奧迪在汽車制造領域的創(chuàng)新和卓越,。

Böllinger Höfe工廠的生產(chǎn)線設計體現(xiàn)了德國制造的高效和精準,。空車架通過機器人平臺送入,，并固定在頂部軌道上,。每一輛車會經(jīng)過多個工位，每個工位安裝特定訂單的零部件,。這種設計確保了高效的生產(chǎn)流程和極高的一致性,。

由于奧迪R8和E-Tron GT都是高性能和定制化程度很高的車型，幾乎難以找到兩輛完全相同的車,。這使得生產(chǎn)過程更加復雜和多樣化,，但同時也展示了工廠在處理復雜訂單方面的能力。工廠廣泛應用了3D打印技術來生產(chǎn)各種工具,、夾具和固定裝置。3D打印不僅加快了生產(chǎn)速度,，還顯著降低了成本,。這些工具和裝置有助于提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制。

“我們?yōu)楣�廠生產(chǎn)了近八百個工具,、夾具和固定裝置,，外包這些工具的生產(chǎn)需要兩到三、四周,，甚至幾個月,，這取決于供應商和訂單流程。3D打印幫助我們在非常短的時間內(nèi)獲得這些工具,。工人們來找我們說需要一個裝配車的夾具,，僅需一天時間，這個工具就能到他們手中,�,！�

——奧迪運動部的3D打印專家Cem Guelaylar

不同應用場景下的多樣工具
奧迪設計了各種定制工具，以在安裝過程中幫助對齊零部件,。例如,，安裝車頂或車外標志時，這些工具能提高成品車的一致性和質(zhì)量,，同時每輛車的生產(chǎn)時間可以減少幾分鐘,。質(zhì)量控制工具確保所有汽車都符合奧迪的最高標準。這些定制夾具可以固定在汽車部件上,，用于測量對齊和公差,。

許多零部件需要在安裝到汽車上之前進行預組裝,。例如，將管道連接到中央流體板上,，將電纜和散熱器連接到中央控制單元上等等,。如果這些零部件僅僅放在工作臺上進行組裝，任務會變得非常困難,。奧迪運動部在工廠中廣泛使用了許多固定裝置,，這些裝置可以將零部件固定在適當位置，便于快速而輕松地進行組裝,。這些固定裝置不僅能節(jié)省大量時間,，還能大大提高生產(chǎn)的一致性。

3D打印在奧迪運動部的優(yōu)勢
奧迪運動部不僅需要快速設計零部件,，還需要在極短的時間內(nèi)完成生產(chǎn),。外包工具生產(chǎn)既昂貴又耗時，可能需要數(shù)周甚至數(shù)月,。因此,，奧迪建立了一個3D打印室。借助Ultimaker S5等多臺打印機,，奧迪運動部可以自主生產(chǎn)所需的工具�,，F(xiàn)在，工具可以在一天內(nèi)打印完成,，成本僅為傳統(tǒng)方法的一小部分,。無需請求報價、向供應商詳細說明需求并等待零件生產(chǎn)和交付,。如果某個零件不符合要求,，可以立即進行改進并重新打印。

材料選擇的多樣性
大多數(shù)固定裝置使用Tough PLA打印,，這種材料具有與ABS相似的柔韌性和強度,，但打印過程更簡單，避免了ABS的復雜性,。此外,，使用TPU95a材料打印的工具則用于保護汽車部件，這種柔軟材料非常適合防止部件受損,。

得益于Ultimaker的生態(tài)系統(tǒng),，奧迪運動部還可以使用數(shù)百種第三方材料。這些材料通常具有非常特殊的性能,。奧迪運動部使用的一種材料是防靜電（ESD）PLA,，專門用于處理電子元件的固定裝置。通過Ultimaker Cura,，準備這些材料的3D打印變得非常簡單,，因為這些打印配置文件可以在市場上免費獲得,。

“我們使用Tough PLA，因為它便宜且易于使用,。我們主要使用TPU來保護汽車部件,。我們還使用防靜電材料，有時也用ABS或PETG,。3D打印對于我們的工廠和工人來說,，極其快速且非常有幫助，”Guelayler補充道,。

奧迪運動部在不斷尋找提高效率的方法上表現(xiàn)出色,。通過使用3D打印技術制造工具，他們將工具生產(chǎn)成本降低了80%以上,，并能在一天內(nèi)將這些工具交付給工人,，而不是需要數(shù)周時間。此外,，通過使用Fixturemate,，奧迪運動部也使夾具設計變得更加簡單快捷。無需專門的CAD設計師,，任何人都可以從設計到3D打印,，創(chuàng)建所需的工具并開始受益。

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