汽車產業應用:康斯博格 (Kongsberg Automotive) 的拉索製造

3D列印近年來的蓬勃发展,尤其是在汽車工業領域持續提升,已然成為顛覆制造業規則的技術。
近期,我們有幸邀請到康斯博格汽車部件(Kongsberg Automotive)的工程經理翟盈為我們分享了他應用3D列印技術打印功能驗證模具的心得和 Form 2 對比 Form 3 的使用使用體驗。

△Kongsberg Automotive 工程經理—瞿盈

3D列印近年來的蓬勃发展,尤其是在汽車工業領域持續提升,已然成為顛覆制造業規則的技術。
近期,我們有幸邀請到康斯博格汽車部件(Kongsberg Automotive)的工程經理翟盈為我們分享了他應用3D列印技術打印功能驗證模具的心得和 Form 2 對比 Form 3 的使用使用體驗。

01 如何為製造提高效率?

康斯博格,全球汽車零部件供應商,產品系列包括汽車座椅舒適系統、駕駛員人機交互控制系統與流體輸送系統,為世界各地的汽車制造商提供系統解決方案。
在康斯博格,翟經理主要負責汽車座椅輕型拉索用注塑件的原型制作以及功能驗證。這款拉索配件主要應用在有三排座椅的汽車中,讓第三排成員進出更加便利以及擴充後備車箱的空間。
拉索的設計研制是一個非常有時間壓力的工序,因為客戶一般給工廠提供樣件的時間也就是短短的一周甚至更短,所以提升效率、加強原型在外觀和功能上的仿真性,是成功的關鍵。

02 為拉索製造節省成本?

對於汽車座椅的制造,開发周期與時間跨度是非常長的,一個座椅的開发周期可長達1-2年。康斯博格所生產的拉索,體積上來說只是其中一個毫不起眼的小零件,但卻涵蓋了汽車產品開发過程中需要經過的空間布置、結構設計、模流分析、制造可行性分析、試制試裝等必要環節,同時也涉及好幾十道加工制作工藝。

瞿盈說,雖然座椅的開发周期很長,但是拉索的開发時間卻是被壓縮得很短的。在康斯博格他會經常接到比較緊急的詢價,又常常是特別重要的客戶,希望一周內能給到成品。因此團隊更加看重產品開发的周期性以及打印產品的精度,而使用 Form 2 和 Form 3 打印正好能滿足精度標準、縮短時間的需求。

對於新開发的注塑件結構,一般需要采用產品外包的方式進行試制樣件制作,通常需要等待較長的生產周期,所耗費的成本也非常高。這個成本還不完全是經濟上的,由於產品制作出來不一定能夠第一時間達到客戶要求而需要反覆調試,所以和客戶之間的反覆溝通也是一種成本。

03 用3D列印迭代傳統外包?
瞿盈是大約兩年前開始在公司內部使用3D列印的。在那個之前其實公司其實已經在使用外部3D打印服務。雖然3D打印的應用加速了研发流程,但是因為是外包所以無論如何還是有很多溝通成本。在了解和對比了多種3D打印技術和產品後,瞿盈決定嘗試 Formlabs 的光固化打印機 Form 2。因為他認為光固化機器的精度是最高的,而 Formlabs 的多種樹脂類型能夠讓他在一台機器上進行不同的嘗試和探索,滿足研发的需求。
針對驗證外觀和基本功能的部件,瞿經理使用了大量的 Formlabs 通用樹脂。針對需要受力更大和的功能件,比如一些套管的配件需要粒子硬度高的材料以及一定的力度使其鉚合,瞿盈采用了工程樹脂 Tough Resin 進行嘗試。而針對齒輪類的機構運動件,瞿盈用的是 Durable 工程樹脂,因為它的韌性較好,能夠反覆受力而不變形。


在問到 Form 2 和 Form 3 的區別時,瞿盈說道:“LFS(Low Force Stereolithography)技術驅動的 Form 3 ,支撐的密度和粗細度可以設置到比原來更低的數值。打印件的支撐拆除過程比 Form 2 簡單很多,而且殘留痕跡也更小,打磨後光潔度很好,非常美觀。”
“另外我們所需要的零件上的尺寸的精度,常見的是±0.1mm、±0.05mm的誤差,我們用 Form 3 實際上打出來的精度能夠滿足我們正常的這種裝配需要。與傳統外包相比,我們設計人員可以及時根據需要調整打印件的尺寸設置,得到與傳統外包件一樣,甚至更好的制作質量。”

04 讓更多時間用在產品開發

在使用 Form 2 和 Form 3 過程中,瞿經理表示打印機基本上都是能夠滿足日常使用的絕大部分的需求。在軟件方面,Form 2 和 Form 3 使用的軟件一樣,設置、打印數值、接口也都相似,耗材兼容性方面沒有問題,除了樹脂槽都通用,所以設備升級的體驗也很好。
在 Form 2 和 Form 3 的選擇上,瞿經理更青睞 Form 3 的表現。為了區分拉索原件設計的多次叠代,打印時會把零件名稱、日期、叠代次數等信息編輯在名字里,所以名字很長。瞿盈发現一個 Form 3 比 Form 2 設計更人性化的地方就是 Form 2 顯示的打印件名稱字數有限,而 Form 3 可以顯示更長字數的名稱。
“這個看似不起眼的優化,卻給工程師的工作帶來了很大的便利性,這說明 Form 列印機背後的設計師們不僅注重優化打印質量,而且還非常注重用戶使用體驗。另外在高度的的形成上,Form 3會比 Form 2 要更高一點,體積會大一些,後期需要打印有高度需求的部件,Form 3更占據優勢。”

Form 3(左)與Form 2(右)

“目前我們已經使用 Formlabs 的產品兩年了,它使我們對舊有的生產流程進行了技術革新,使得我們的生產周期以及成本縮減50%,顯著提高了我們的工作效率。”—Kongsberg Automotive 工程經理 瞿盈

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