大眾開迪裝配一體化的3D打印仿生學(xué)前端結(jié)構(gòu)

Altair、APWORKS、csi,、EOS 、GERG與賀利氏（Heraeus）通過合作為經(jīng)典款汽車大眾開迪打造前端結(jié)構(gòu)，展示了工業(yè)3D打印在汽車行業(yè)應(yīng)用的的無限潛能。這種結(jié)構(gòu)輕巧、穩(wěn)定，同時體現(xiàn)了高度的功能集成。在這個名為3i-PRINT的聯(lián)合開發(fā)項目中，參與的公司包攬了從設(shè)計、模擬、優(yōu)化、制造到后續(xù)部件生產(chǎn)的流程。從概念設(shè)計到最終的成品，該項目僅耗時9個月便得以完成。

圖片來源：EOS

承重結(jié)構(gòu)的仿生學(xué)設(shè)計

由于汽車行業(yè)正在逐漸向電氣化方向發(fā)展，傳動器、制動器、熱處理以及空間和重量的減少對前端區(qū)域的設(shè)計都至關(guān)重要。此外，汽車的安全、性能和舒適度對結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造的相應(yīng)要求也亟待解決。

因此，利用增材制造技術(shù)生產(chǎn)的前端構(gòu)造是負重結(jié)構(gòu)設(shè)計。它包含主動冷卻和被動冷卻的細節(jié)設(shè)計，例如用于冷卻電池和剎車系統(tǒng)的氣流管道。另外，熱處理、被動安全和液體貯存相關(guān)功能已經(jīng)整合進前端模塊的仿生學(xué)負重設(shè)計中。附加功能與結(jié)構(gòu)相結(jié)合的一個例子就是浸液罐——在進行拓撲優(yōu)化時可以整合進前端構(gòu)造。

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全工藝鏈集結(jié)多方專家

遵循著這些目的，csi的專家開始設(shè)計、開發(fā)并建造前端結(jié)構(gòu)。csi為汽車制造商和供應(yīng)商開發(fā)車身、內(nèi)飾及外部所需的高品質(zhì)模塊；GERG，作為汽車和航空航天工業(yè)原型和小型系列創(chuàng)新解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商，在這個項目中負責(zé)連接增材制造部件和搭建最終框架；Altair致力于模擬技術(shù)的開發(fā)和廣泛應(yīng)用，以綜合和優(yōu)化設(shè)計和制造過程，在這個項目中，它的軟件解決方案被用于結(jié)構(gòu)的設(shè)計、優(yōu)化、模擬和開發(fā)。

在概念機順利模擬并設(shè)計完成后，APWORKS接手3D打印組件最終尺寸設(shè)計的任務(wù)，借助其專業(yè)知識完成打印預(yù)備以及結(jié)構(gòu)元素的增材制造。作為空客公司的子公司，APWORKS深諳最先進的制造流程，助力航空航天領(lǐng)域各行業(yè)將最佳制造概念運用到實際。在打印前端時，APWORKS使用的是金屬和高分子材料工業(yè)3D打印全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者——EOS開發(fā)的設(shè)備。金屬粉末專家賀利氏（Heraeus）為APWORKS所開發(fā)的高強度鋁合金Scalmalloy®供應(yīng)符合條件的原材料，以制造組件。APWORKS通過為EOS M 400設(shè)備開發(fā)合適的打印參數(shù)，為打印過程提供了進一步支持。通過增材制造和創(chuàng)新材料的組合應(yīng)用，該項目成功展示了傳統(tǒng)制造方法所無法提供的功能集成的可能性。

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一體化結(jié)構(gòu)實現(xiàn)提升價值創(chuàng)造
接下來的幾年里，工業(yè)3D打印，或稱增材制造（AM），將驅(qū)動創(chuàng)新并影響決定性發(fā)展進程，在大規(guī)模制造中扮演著不可或缺的角色。這項技術(shù)已經(jīng)在一系列行業(yè)里得到廣泛運用。就增材制造而言，其相關(guān)的生產(chǎn)和設(shè)計技術(shù)不斷迭代、進步，使得這項技術(shù)的性價比和效率不斷提升。換言之，工業(yè)3D打印的應(yīng)用將繼續(xù)拓展——在汽車行業(yè)也是一樣。為了促進創(chuàng)新，并最終形成開發(fā)流程，在如今的設(shè)計和增材制造領(lǐng)域探索各種可能性顯得尤為重要。

當(dāng)考量范圍不再局限于結(jié)構(gòu)力學(xué)與輕量化結(jié)構(gòu)時，增材制造對汽車工程的真正價值就能得到更有力的驗證。3D打印的一體化結(jié)構(gòu)實現(xiàn)——即用最少的部件配置滿足最多的技術(shù)性能需求，及其帶來的附加值，將為汽車行業(yè)帶來可觀收益。3i-PRINT項目透過“開迪”的理念展示了未來技術(shù)發(fā)展的無限可能性。

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3i-PRINT項目：助力創(chuàng)新原型概念落地的研究與開發(fā)平臺

3i-PRINT項目由csi發(fā)起，旨在為創(chuàng)新概念原型落地提供靈活的研究和開發(fā)工程平臺。這個項目基于對新興開發(fā)工具與方法的使用，如工業(yè)3D打印。項目的目標是展示并充分挖掘最先進的制造方法及其無限潛力。3i-PRINT項目是一個開放的協(xié)作平臺，助力新想法快速落地成為可能。

csi團隊中負責(zé)車身輕量化設(shè)計的Stefan Herrmann表示：“我們很自豪能透過大眾開迪這一典型案例來展示由增材制造完成的前端結(jié)構(gòu)。新型結(jié)構(gòu)和新舊兩種結(jié)構(gòu)的對比深刻展現(xiàn)了 3D打印和功能集成的潛力，尤其是在汽車行業(yè)�！彼�補充道：“我也想強調(diào)從最初的想法成形到最終實現(xiàn)，這一過程十分靈活、高效，在九個月內(nèi)就得以完成。項目的參與公司都是行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)者，杰出的合作和專業(yè)技術(shù)的融合使得3i-PRINT項目取得了顯著的成功�！�

Altair專注于仿真技術(shù)的研發(fā)和推廣應(yīng)用，通過綜合和優(yōu)化設(shè)計、流程及決策來改進業(yè)務(wù)性能。Altair目前為私人所有，在全球擁有2600多位員工，總部位于美國密歇根州特洛伊城, 并在全球23個國家設(shè)立67個分支機構(gòu)。今天，Altair已經(jīng)為5000多家覆蓋廣泛行業(yè)的公司用戶提供產(chǎn)品與服務(wù)。

作為空中客車全資子公司，Airbus APWorks GmbH為許多不同的行業(yè)提供業(yè)已驗證的航空航天技術(shù)。該公司專注于金屬3D打�。ㄔ霾闹圃欤�，業(yè)務(wù)范圍覆蓋從組件、部件優(yōu)化設(shè)計到選用合適的材料，從原型開發(fā)到合格的批量生產(chǎn)。其在機器人、機械工程、汽車、醫(yī)療技術(shù)和航空航天等行業(yè)的客戶從功能集成和優(yōu)化的部件中獲益，減輕了重量和縮短了交貨時間。3D打印還允許制造比以往更復(fù)雜的幾何形狀。自2013年以來，Airbus APWorks GmbH一直位于慕尼黑以南的路德維希博爾考園區(qū)（Ludwig Bölkow Campus）。

csi是汽車行業(yè)的發(fā)展伙伴，擁有員工約600人，總部設(shè)在德國內(nèi)卡蘇姆（Neckarsulm）。其他分支機構(gòu)位于德國英戈爾施塔特（Ingolstadt）、辛德芬根（Sindelfingen）、慕尼黑（Munich）、沃爾夫斯堡（Wolfsburg）、茨維考（Zwickau）、魏斯薩赫（Weissach）和溫特貝格（Winterberg）。主流汽車制造商和眾多系統(tǒng)供應(yīng)商都依靠csi專業(yè)技術(shù)來制造完整表面（分層）模塊、白色車身、外部、內(nèi)飾和電子設(shè)備。csi將汽車行業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)過程作為業(yè)務(wù)重點。另外，csi學(xué)院還為客戶提供咨詢服務(wù)，技術(shù)啟蒙和繼續(xù)教育以及項目管理，目標是保證行業(yè)所有發(fā)展階段的透明度。

EOS是金屬和高分子材料工業(yè)3D打印的全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。成立于1989年，作為一家獨立運營的公司，EOS以先驅(qū)和創(chuàng)新者的身份，提供全面的增材制造解決方案。EOS包含系統(tǒng)、材料和工藝參數(shù)在內(nèi)的解決方案組合幫助客戶在產(chǎn)品質(zhì)量上建立決定性的競爭優(yōu)勢，實現(xiàn)可持續(xù)性生產(chǎn)及長期經(jīng)濟效益。

關(guān)于Modell- und Formenbau Blasius Gerg GmbH
Gerg制造零部件和組件原型、汽車和賽車行業(yè)的小型系列產(chǎn)品，以及航空航天和醫(yī)療技術(shù)行業(yè)的精密部件。得益于我們內(nèi)部生產(chǎn)的深度與廣度，我們的客戶能夠從同一個供應(yīng)商獲得多款復(fù)合高端產(chǎn)品，其中包括，工藝工程、機械加工、化纖增強塑料（CFK）輕質(zhì)結(jié)構(gòu)、激光熔融、照明技術(shù)、涂層、激光焊接、組裝和最終檢測。
我們實現(xiàn)想法。

文章來源：EOS