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清锋科技《快速3D打印在汽车工装夹具中的应用》当选优秀论文

   2022-01-27 清锋科技清锋科技0
核心提示:由清锋科技(LuxCreo)科研人员验证、编写的研究论文《快速3D打印在汽车工装夹具中的应用》(以下简称《应用》)入选2021年浙江省汽车工程学会学术年会优秀论文,并受邀在线上进行了汇报展示。
 

清锋科技,让制造更简单!

1月22日,由清锋科技(LuxCreo)科研人员验证、编写的研究论文《快速3D打印在汽车工装夹具中的应用》(以下简称《应用》)入选2021年浙江省汽车工程学会学术年会优秀论文,并受邀在线上进行了汇报展示。

 

在成功研发面向直接制造应用的TM 79坚韧塑料后,清锋科技在机电装备、汽车制造领域取得了突破性的进展,陆续推出了3D打印汽车零部件工装夹具、3D打印工业零部件液压阀、3D打印航空部件飞行器等经历市场、客户检验的成熟产品,积累了丰富的理论实践经验。

 

清锋科技《快速3D打印在汽车工装夹具中的应用》入选优秀论文

 

清锋科技(LuxCreo)在大会上介绍TM 79材料在3D打印汽车零部件方面的应用案例

                                                                                                                             

汽车零部件在加工过程中需用到夹具对其进行夹紧固定,但《应用》调研发现:随着车型品种不断增加、零件结构愈发多样,会造成专用的工装夹具越来越多,导致成本上升、维护困难,且使用率低、淘汰率高。因此,清锋科技从工艺、材料、设备、有限元分析等角度,科学论证了3D打印在制作汽车工装夹具方面的广阔前景。

                                      

应用案例:3D打印汽车工装夹具

 与传统夹具制造方式相比,3D打印汽车工装夹具可节省大约40-90%的设计、制造到交付应用的时间,且综合成本低,需要夹具时设计或下载数据就可以打印,减少空间占用。

 

 

清锋3D打印汽车零部件解决方案全流程

 

材料性能需求分析 | TM 79坚韧塑料

 材料方面,《应用》选取了LuxCreo清锋科技(公众号:清锋科技)针对机电装备、汽车制造领域最新研发的TM 79材料。因TM 79材料性能类似于PA 12,拉伸强度、弯曲模量分别达到48.7MPa和1362MPa,断裂伸长率达到25%,具有具有出色的低收缩率和高冲击强度,在基于LEAP™的纳米离型技术打印后会展现卓越的尺寸精度和细节分辨率,是打印工装夹具的不二之选。

 

TM 79材料兼具SLS尼龙烧结工艺的机械强度和SLA光固化技术的表面光洁度

 

力学性能需求分析 | 有限元分析

 为验证工装夹具是否能满足实际使用需求,《应用》截取60x60x30mm部分晶格并对其进行了有限元分析。经实验测算,工装夹具晶格化后等效弹性模量分别为17.5MPa和14.8MPa,硬度大于HK80,可满足实际应用需求。

 

 

晶格轻量化处理 | LuxStudio

 将汽车工装夹具模型上传至LuxStudio晶格化处理软件后,可根据实际需求及设计在晶格列表中选择合适的晶格单元。LuxStudio提供多种不同的晶格类型,鼠标悬停在晶格上,即可直观了解晶格特点,包括晶格大小、杆半径粗细等决定晶格力学性能的参数指标。通过“原模型”和“晶格模型”的切换,可分别浏览原始上传模型,及选择定制的晶格模型。

 

模型数据前处理 | LuxFlow

 由LuxCreo清锋科技自主开发的LuxFlow是负责3D打印数据前处理的软件。借助LuxFlow强大的CAD数据导入、STL文件修复、智能2D/3D摆放、生成支撑、切片、路径填充等功能,《应用》在验证过程中可极大节省3D打印数据的前处理时间,提高单位时间内的打印成功率。

 

 

 

1小时37分高速打印 | Lux 3+打印机

 借助同样是由清锋科技自主研发、搭载LEAP™的纳米离型技术的Lux 3+打印机,《应用》耗时1小时37分钟便将工装夹具打印完成。经测算,汽车工装夹具未晶格化打印重量471g、材料用量393ml;晶格轻量化后材料用量127ml、打印重量152g,减轻68%。

 

 

结论

 《应用》通过一个汽车工装夹具的实际应用案例,证实3D打印的夹具硬度HK78-85、弯曲强度110MPa、拉伸强度51MPa、精度+-0.05mm、表面粗糙度Ra 0.5、轻量化减重68%、制造时间节省大约40-90%。与传统的CNC加工或标准件作为组成零件方式相比,3D打印技术能更好实现定制化需求,满足高精度、高强度、轻量化、高制造效率的要求,节省资金、时间和存储空间。

 

关于清锋科技(LuxCreo)

清锋科技是一家专注于3D打印设备、软件、材料研发,致力于改变产品开发和生产方式的数字化3D智造商。(欢迎关注【LuxCreo清锋科技】了解更多信息)团队成员汇聚了清华大学、哈佛大学、佐治亚理工学院、宾夕法尼亚大学、剑桥大学等学府的高端技术人才和高管人才。团队研发出适配于不同行业的高性能材料体系,依托自主研发的Lux系列打印机和配套软件, 为鞋类、齿科、医疗、消费、汽车等行业创新升级提供解决方案,打造兼具定制化和批量化的新型数字化制造模式及生态闭环,让制造更简单。

 
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