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利用3D打印機技術實現超輕型汽車座椅研發制造

利用3D打印機技術實現超輕型汽車座椅研發制造

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【摘要】:
減輕重量是推動3D打印機技術在汽車制造業中廣泛采用的眾多驅動因素之一。對于“超輕型座椅可行性研究”(ULBS)原型,減輕重量是首要目標,因此眾多汽車制造廠商都將目光著重于弘瑞3D打印機的使用。目前德國幾家3D打印廠家相互合作,并采用了幾種不同的3D打印技術,來為汽車制造業研發新型座椅。

減輕重量是推動3D打印機技術在汽車制造業中廣泛采用的眾多驅動因素之一。對于“超輕型座椅可行性研究”(ULBS)原型,減輕重量是首要目標,因此眾多汽車制造廠商都將目光著重于弘瑞3D打印機的使用。目前德國幾家3D打印廠家相互合作,并采用了幾種不同的3D打印技術,來為汽車制造業研發新型座椅。

減輕重量和生產速度

ULBS項目將面向減輕重量至關重要的超級跑車和空中出租車的汽車制造領域。該研究的第二個目標是證明使用3D打印技術可以快速制造座椅,因此考慮到多家公司在研發座椅上的合作,通過7個月的研發時間成功研制出概念型輕型汽車座椅。該原型重量僅超過10公斤,比同類輕巧座椅輕20%。ULBS項目負責人Stefan Herrmann表示,市場上沒有12公斤以下的座椅,并補充說:

“但是,通常情況下并不是點對點的解決方案,因為售后市場的座位通常在重量定義中不包括座椅控制臺。而且,與重量相似的座椅相比,ULBS的座椅舒適度要高得多?,F有的座椅通常是重量更輕但不那么舒適的斗式座椅,或重量更大的傳統超級運動座椅?!?/span>

樹脂浸漬連續纖維

重量的減輕大部分歸功于基于粗紗纏繞工藝的纖維粗紗骨架結構,該結構基于稱為“3D xFK”的工藝技術。該過程涉及將樹脂浸漬的連續纖維以通過生成模擬確定的計算路徑繞釘子纏繞。金屬3D打印用于生產繞組的掛釘結構。結果是在正確的位置實現了難以置信的輕便和堅固。

制作ULBS原型3D打印過程

鋁制定位夾具3D打印

使用xFK技術在3D打印材料纖維纏繞中生產的座椅框架

下座墊上鋪有3D打印的PUR泡沫罩

靠背3D打印的TPU靠墊

3D打印修剪部件在塑料中的應用

3D打印靠背配件使用不銹鋼材料

一個座位可以進行很多3D打印優化,這一回報是非常巨大的。如果將UAM(城市空中交通)吊艙的所有座位全部換成ULBS,則其重量可以減輕得足以輕松地包括更多的安全功能(例如降落傘)。我們已經看到了包含使用不同3D打印機技術生產的零件的裝配體,但這將它帶入了另一個層次。這是一種非常有效的制造方法,因此我們可能會在3D打印項目和工作流程中看到更多的混合物3D打印應用。

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