3D列印如何加速Codetech Cam 汽車售後市場零件生產

幾十年來,日本一直處於汽車創新的中心。來自日本汽車製造商哲學的精益製造原則(例如「kaizen」或持續改進)目前在世界各地的高階主管培訓計畫中教授,並被譽為所有類型製造商的基本協議。這些大型原始設備製造商的創新和持續發展精神在日本售後汽車製造商 Codetech CAM 中也非常活躍。 

Codetch 透過為進口汽車提供售後解決方案,在競爭激烈的日本汽車產業中佔有一席之地。儘管客群規模較小,但進口車愛好者有著強烈偏好,對個人化和豪華附加件的需求不斷增長。 

Codetech 透過創建響應敏捷、高性能的 3D 列印製造模型來滿足這一需求。Codetech 使用雷射光固化 (SLA) 和選擇性雷射燒結 (SLS)技術,能夠為客戶提供增強駕駛體驗以及進口汽車美觀的解決方案。「憑藉對客戶需求的充分了解以及實現這些需求的技術能力,仍然有很多機會創造有趣的產品,」Codetech 設計實驗室經理 Masato Uchida 表示。

 

尋找進口車市場缺口

▲這些 Core OBJ 換檔撥片擴展件擴展了 Abarth 原有的方向盤換檔撥片,為手指提供了更舒適的尺寸和質感,這些 Core OBJ 換檔撥片擴展是 Codetech 的熱門產品。

Toyota、Honda 和 Nissan 等日本汽車製造商控制著日本絕大多數市場份額,但 BMW 或 Volkswagen 等歐洲品牌則被一小部分消費者視為奢侈品。這些車主想要定製配件和售後零件,但找到涵蓋廣泛原始設備製造商 (OEM) 品牌的汽車零件製造商幾乎是不可能的。 

隨著汽車軟體系統變得越來越複雜,要找到這些售後零件變得越來越困難。隨著軟體系統隨著每種新車型號的變化而變化,電氣元件通常也會更新,使售後附加組件過時。

Codetech 能夠介入其他售後市場製造商無法介入的領域,因為他們依賴更靈活的生產方法——3D 列印。 

 

3D 列印如何實現逆向製造

汽車製造中的傳統技術,如射出成型、CNC 加工、吹塑成型或砂鑄造,對於 OEM 來說是高效的大規模生產方法。對於售後市場製造商來說,他們必須對組件進行逆向工程才能調整或複製它們,這些方法使得製造成本效益變得不可能。 

Codetech 團隊從一開始就知道,為了持續且經濟高效地生產與大量生產的進口汽車相容的零件,他們必須使用更靈活的製造方法。 

Uchida 和設計實驗室團隊從 Form 1 雷射光固化 (SLA) 3D 列印機開始,增加了 Form 2、Form 3,現在又增加了 Fuse 1+ 30W SLS 列印機,隨著利基客戶群需求的增加,產能不斷增加。當團隊收到新零件的請求時,他們可以透過 3D 掃描和 CAD 設計對 OEM 組件進行逆向工程。一旦 Uchida 獲得檔案,他就可以立即列印,並交付無需昂貴工具即可製造的最終用途零件。「我喜歡 Fuse 1 的一個原因是我可以從一開始就列印出幾乎最終的產品,」Uchida 說。

這些電子外殼很快就在 Form 3 SLA 列印機上使用快速樹脂製作出原型,然後在 Fuse 1+ 30W SLS 列印機上作為最終用途部件進行列印。 

3D 列印 SLS 零件的商業可行性在最近的一次汽車展覽會上得到了驗證。Uchida 很快就設計了一個電腦晶片外殼,並在 Form 3 上使用快速樹脂列印了一個原型,作為 Codetech 功能的小型演示。在展會上,他收到了意想不到的正面回饋——人們想知道該產品何時可以購買。Uchida 回到設計實驗室,對採用尼龍 12 粉末的 Fuse 1+ 30W 進行了生產運作。


能夠舉辦這次展覽是因為我能夠在建模後立即使用 Fuse 1 製作近乎終端的產品。我發現這種速度是必要的,並且適合我們所處的時代。-Masato Uchida,Codetech 設計實驗室經理


 

靈活的供應和線上訂單

▲Volkswagen Golf 8 的杯架經過噴砂處理,然後塗上啞光黑色聚氨酯塗層 (左)。透過傳統的製造方法不可能實現支架的薄邊緣(如右圖所示);內部 3D 列印可以製造具有嚴格公差和小特徵的零件。

擁有數位存貨和 3D 列印生產流程還可以讓 Codetech 快速回應需求變化,並避免他們建立大量實體庫存。設計和生產一次性產品,然後在網路上做廣告,讓 Codetech 在投入生產之前評估需求。他們可以更靈活、更有效率地經營,並可以避免將資源花在賣不出去的產品上。當有需求時,他們可以切換生產流程以立即應對。 

對於一款適合 Volkswagen 汽車中控台的杯架,Codetech 首先對該產品進行了廣告,然後調整了生產流程以進行匹配。Uchida 在每個成行粉槽中配備了 25 個杯架;Fuse 系列打包密度演算法和粉末回收工作流程使此類小批量生產系列成為可能。杯架設計立即受到歡迎,因為它的薄外緣完美地適合現有的 Volkswagen 控制台,但太薄而無法通過傳統工藝成型——在這種情況下,積層製造不僅複製零件,而且對其進行改進。

售後零件可以幫助實現個人化,例如帶有 3D 列印固定裝置的花瓶配件。  

為了使此類最終用途 SLS 零件對消費者更具吸引力,設計實驗室團隊採用先進的後處理技術來平滑尼龍零件的表面。杯架在 Fuse Sift 中進行除粉、噴砂處理,然後塗上啞光黑色聚氨酯塗層,使其與 Volkswagen 汽車的內飾完美契合。

 

與積層製造一同前進

Uchida 和 他在Codetech 的同事致力於不斷創新和開發能夠滿足不斷變化的消費者需求的產品。利用 Uchida 認為「直覺且易於使用」的 Formlabs 列印機,Codetech 團隊可以製作靈活且響應迅速的製造流程。使用 Fuse 1+ 30W 按需生產最終用途零件,使企業能夠避免在昂貴的傳統製造或維護大量實體庫存上花費金錢和時間。

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