用于定制汽车配件的增材制造技术
Spartacus3D | 成功案例
DS 3 黑暗面限量版--通过增材制造实现先进创新
在汽车行业,成功车型的限量版是一种明智的营销手段。但是,汽车制造商总是在寻找特定的方式,以便在细分市场中将自己与竞争对手区分开来。DS Automobiles 是 PSA 集团旗下的一个品牌,凭借一系列标志性车型,在短短几年内就在高端市场站稳了脚跟。紧凑型 DS 3 车型在这一细分市场获得了广泛认可,并定期推出限量版车型。在黑暗面版车型中,DS 汽车公司希望在常规装备的基础上更进一步,加入3D 打印部件,以彰显其对创新的不懈追求。 由于斯巴达克斯的 3D 专家使用EOS M 290 机器,增材制造为 DS 设计团队提供了完全的创作自由,并能非常快速、轻松地实施和生产。
"从开始到结束,这是一个巨大的项目,对我们的专业技术来说既令人兴奋又充满挑战。想象着这些汽车现在遍布世界各地,我们感到非常兴奋。在整个项目中,我们知道我们可以依靠 EOS 提供的可靠性、质量和支持"。
Charles de Forges | 总经理 | Spartacus3D
挑战
为 DS 3 限量版汽车生产设计独特、上市迅速的高品质配件
该项目始于 DS 设计团队开始为 DS 3 限量版寻找创新的内饰。这些配件需要突出汽车制造商对创新的不断追求,同时满足高端市场对质量的最高标准要求。从一开始,设计师们就决定利用增材制造的潜力,在这一领域进行全球首创。增材制造开启了全新的设计可能性;
DS Automobiles 每年都会为 DS 3 推出几款限量版车型,因此拥有这些新的选择对于设计团队来说是一个真正的改变。设计团队还选择了钛金属,这种材料具有奢华的触感、耐磨性和简便美观的特点。
但是,虽然 3D 打印常用于汽车行业的原型设计,但使用增材制造进行批量生产的情况仍然非常罕见,尤其是金属零件。因此,DS 汽车公司必须找到一个既有增材制造专业技术,又有足够生产能力来满足其批量生产要求的合作伙伴。目标是向全球市场交付约 700 辆汽车。此外,该项目的开发时间有限,必须与汽车的生产规划相匹配,并在上市方面有非常精确的目标。
每个限量版都有特定的价格目标,因此增材制造的所有部件都必须符合总体预算。调查阶段的结果是选择了两个部件:门把手和钥匙扣。
法国材料加工集团 Farinia 的子公司 Spartacus3D 满足了所有这些要求:该公司使用 3D 打印技术多年,对增材制造有非常深入的了解,可以帮助他们将 DS 团队提供的设计转化为生产。凭借 EOS M 290 机器和 EOS Titanium Ti64,Spartacus3D 拥有满足 DS Automobiles 对设计和质量要求所需的所有技能,以及按时交付项目所需的生产和后处理能力。
解决方案
在 EOS M 290 上批量生产 EOS Titanium Ti64 部件
DS 设计团队采用创新的参数化设计,以非常复杂的钛网打造出车门内把手盖和电子钥匙座细节,彰显了 DS 汽车的创新和品质追求。
为了在质量、成本和设计之间找到最佳的折衷方案,DS 设计团队和 Spartacus3D 之间进行了多次反复。这包括制造多个原型,而增材制造在单个批量生产中特别容易实现。
作为这一过程的一部分,DS 设计团队还选择了零件的表面处理;他们最终选择了通过手工抛光获得的美观的亚光表面。质量团队为变形、表面质量(如孔隙率和光泽)和切削刃制定了精确的验收标准。与此同时,Spartacus3D 还致力于优化零件的生产;为了降低成本,Spartacus3D 不仅需要确定最佳方向和支撑结构,还需要完善其专有的激光熔化策略。众所周知,钛在熔化过程中会产生一些残余应力,而又长又薄的门把手盖很容易产生最大变形。添加应力消除热处理在成本上并不可行;相反,他们使用了一些特定参数来防止这种风险。其他降低成本的方法包括增加每批零件的数量或减少支架数量、粉末消耗量、后处理时间等。
从设计工程到 3D 打印优化,Spartacus3D 的增材制造专业技术在整个过程的每一步都发挥了宝贵的作用,从而缩短了产品开发周期,加快了产品上市速度。选择最佳材料有助于确保刚性,并在后处理后最大限度地保证零件质量。"被选中与 DS Automobiles 合作开展这一创新项目是我们的荣幸。多年来,他们的品牌一直是法国汽车行业优雅和专业技术的忠实代表。这也意味着我们的努力得到了回报,同时也表明 Spartacus3D 能够为批量生产提供强大的解决方案。Spartacus3D 总经理 Charles de Forges 说:"使用我们车间的DMLS 系统,我们知道我们能够生产出最好的零件。
成果
得益于 Spartacus3D 的 3D 打印专业技术,我们能够根据 DS 设计团队的要求制定出优化的增材制造策略。参数化设计充分发挥了 EOS 技术的潜力:由于采用了增材制造技术,两个部件非常复杂的原始设计几乎可以一比一地生产,并且经过优化,可以同时生产多个单元。这将生产成本降至最低。
EOS Titanium Ti64 材料还可用于后期加工,使门把手盖和钥匙座表面闪闪发光,看起来更有质感。其结果几乎可以用艺术来形容,时尚、精致的设计和非常复杂的结构完美地结合了法式优雅、创新和高端独特性--DS 汽车所代表的一切。
该项目共生产 10 次,每次生产 2,000 件(每辆车 3 件),耗时约 2,000 小时。从 DS 设计团队验证设计到交付最终部件,整个项目在短短几周内完成。
DS Automobiles 能够超越传统制造工艺的限制,在汽车行业创造出独一无二的产品,使 DS 3 Dark Side 在竞争中脱颖而出。得益于 Spartacus3D 提供的专业技术和EOS增材制造 解决方案的强大功能,DS 设计团队能够在很短的时间内完成复杂的项目。
成果一览
- 成本效益高: 每次构建工作可生产 200 个零件,且不影响质量
- 精确: 改进工艺参数,避免 30 厘米长的薄门把手盖在直立时变形
- 快速:每个部件的生产时间不到一小时
- 自由设计:三维复杂钛网满足 DS Automobiles 对创新和高端独特性的要求
EOS 成功案例
通过 EOS 探索三十年来开拓3D 打印 的卓越成就