3D打印技術(shù)將工具和夾具的生產(chǎn)周期從數(shù)周縮短至一天
時(shí)間：2024-07-12 08:40 來(lái)源：UltiMaker 作者：admin 閱讀：次
導(dǎo)讀：當(dāng)全新奧迪E-Tron GT發(fā)布時(shí)，位于德國(guó)海爾布隆的奧迪運(yùn)動(dòng)部Böllinger
Höfe工廠需要近200個(gè)新的工具、夾具和固定裝置用于生產(chǎn)。設(shè)計(jì)這些工具耗時(shí)較長(zhǎng)，而外包生產(chǎn)則可能需要數(shù)周甚至數(shù)月的時(shí)間。在這種情況下，設(shè)計(jì)自動(dòng)化和3D打印為奧迪運(yùn)動(dòng)部帶來(lái)了前所未有的高效工作流程。
奧迪運(yùn)動(dòng)部Böllinger Höfe工廠位于德國(guó)海爾布隆，是奧迪公司的一座高端汽車(chē)生產(chǎn)設(shè)施。該工廠以其高效率和精細(xì)制造工藝而著稱(chēng)，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)高性能的奧迪R8和全電動(dòng)的奧迪E-Tron GT車(chē)型。這些車(chē)型代表了奧迪品牌的頂級(jí)產(chǎn)品，展示了奧迪在汽車(chē)制造領(lǐng)域的創(chuàng)新和卓越。
Böllinger Höfe工廠的生產(chǎn)線設(shè)計(jì)體現(xiàn)了德國(guó)制造的高效和精準(zhǔn)。空車(chē)架通過(guò)機(jī)器人平臺(tái)送入，并固定在頂部軌道上。每一輛車(chē)會(huì)經(jīng)過(guò)多個(gè)工位，每個(gè)工位安裝特定訂單的零部件。這種設(shè)計(jì)確保了高效的生產(chǎn)流程和極高的一致性。由于奧迪R8和E-Tron GT都是高性能和定制化程度很高的車(chē)型，幾乎難以找到兩輛完全相同的車(chē)。這使得生產(chǎn)過(guò)程更加復(fù)雜和多樣化，但同時(shí)也展示了工廠在處理復(fù)雜訂單方面的能力。工廠廣泛應(yīng)用了3D打印技術(shù)來(lái)生產(chǎn)各種工具、夾具和固定裝置。3D打印不僅加快了生產(chǎn)速度，還顯著降低了成本。這些工具和裝置有助于提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制。
不同應(yīng)用場(chǎng)景下的多樣工具
奧迪設(shè)計(jì)了各種定制工具，以在安裝過(guò)程中幫助對(duì)齊零部件。例如，安裝車(chē)頂或車(chē)外標(biāo)志時(shí)，這些工具能提高成品車(chē)的一致性和質(zhì)量，同時(shí)每輛車(chē)的生產(chǎn)時(shí)間可以減少幾分鐘。質(zhì)量控制工具確保所有汽車(chē)都符合奧迪的最高標(biāo)準(zhǔn)。這些定制夾具可以固定在汽車(chē)部件上，用于測(cè)量對(duì)齊和公差。
許多零部件需要在安裝到汽車(chē)上之前進(jìn)行預(yù)組裝。例如，將管道連接到中央流體板上，將電纜和散熱器連接到中央控制單元上等等。如果這些零部件僅僅放在工作臺(tái)上進(jìn)行組裝，任務(wù)會(huì)變得非常困難。奧迪運(yùn)動(dòng)部在工廠中廣泛使用了許多固定裝置，這些裝置可以將零部件固定在適當(dāng)位置，便于快速而輕松地進(jìn)行組裝。這些固定裝置不僅能節(jié)省大量時(shí)間，還能大大提高生產(chǎn)的一致性。
3D打印在奧迪運(yùn)動(dòng)部的優(yōu)勢(shì)
奧迪運(yùn)動(dòng)部不僅需要快速設(shè)計(jì)零部件，還需要在極短的時(shí)間內(nèi)完成生產(chǎn)。外包工具生產(chǎn)既昂貴又耗時(shí)，可能需要數(shù)周甚至數(shù)月。因此，奧迪建立了一個(gè)3D打印室。借助Ultimaker S5等多臺(tái)打印機(jī)，奧迪運(yùn)動(dòng)部可以自主生產(chǎn)所需的工具。現(xiàn)在，工具可以在一天內(nèi)打印完成，成本僅為傳統(tǒng)方法的一小部分。無(wú)需請(qǐng)求報(bào)價(jià)、向供應(yīng)商詳細(xì)說(shuō)明需求并等待零件生產(chǎn)和交付。如果某個(gè)零件不符合要求，可以立即進(jìn)行改進(jìn)并重新打印。
材料選擇的多樣性
大多數(shù)固定裝置使用Tough PLA打印，這種材料具有與ABS相似的柔韌性和強(qiáng)度，但打印過(guò)程更簡(jiǎn)單，避免了ABS的復(fù)雜性。此外，使用TPU95a材料打印的工具則用于保護(hù)汽車(chē)部件，這種柔軟材料非常適合防止部件受損。
得益于Ultimaker的生態(tài)系統(tǒng)，奧迪運(yùn)動(dòng)部還可以使用數(shù)百種第三方材料。這些材料通常具有非常特殊的性能。奧迪運(yùn)動(dòng)部使用的一種材料是防靜電（ESD）PLA，專(zhuān)門(mén)用于處理電子元件的固定裝置。通過(guò)Ultimaker Cura，準(zhǔn)備這些材料的3D打印變得非常簡(jiǎn)單，因?yàn)檫@些打印配置文件可以在市場(chǎng)上免費(fèi)獲得。
“我們使用Tough PLA，因?yàn)樗阋饲乙子谑褂谩Ｎ覀冎饕褂肨PU來(lái)保護(hù)汽車(chē)部件。我們還使用防靜電材料，有時(shí)也用ABS或PETG。3D打印對(duì)于我們的工廠和工人來(lái)說(shuō)，極其快速且非常有幫助，”Guelayler補(bǔ)充道。
奧迪運(yùn)動(dòng)部在不斷尋找提高效率的方法上表現(xiàn)出色。通過(guò)使用3D打印技術(shù)制造工具，他們將工具生產(chǎn)成本降低了80%以上，并能在一天內(nèi)將這些工具交付給工人，而不是需要數(shù)周時(shí)間。此外，通過(guò)使用Fixturemate，奧迪運(yùn)動(dòng)部也使夾具設(shè)計(jì)變得更加簡(jiǎn)單快捷。無(wú)需專(zhuān)門(mén)的CAD設(shè)計(jì)師，任何人都可以從設(shè)計(jì)到3D打印，創(chuàng)建所需的工具并開(kāi)始受益。
奧迪運(yùn)動(dòng)部Böllinger Höfe工廠位于德國(guó)海爾布隆，是奧迪公司的一座高端汽車(chē)生產(chǎn)設(shè)施。該工廠以其高效率和精細(xì)制造工藝而著稱(chēng)，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)高性能的奧迪R8和全電動(dòng)的奧迪E-Tron GT車(chē)型。這些車(chē)型代表了奧迪品牌的頂級(jí)產(chǎn)品，展示了奧迪在汽車(chē)制造領(lǐng)域的創(chuàng)新和卓越。
Böllinger Höfe工廠的生產(chǎn)線設(shè)計(jì)體現(xiàn)了德國(guó)制造的高效和精準(zhǔn)。空車(chē)架通過(guò)機(jī)器人平臺(tái)送入，并固定在頂部軌道上。每一輛車(chē)會(huì)經(jīng)過(guò)多個(gè)工位，每個(gè)工位安裝特定訂單的零部件。這種設(shè)計(jì)確保了高效的生產(chǎn)流程和極高的一致性。由于奧迪R8和E-Tron GT都是高性能和定制化程度很高的車(chē)型，幾乎難以找到兩輛完全相同的車(chē)。這使得生產(chǎn)過(guò)程更加復(fù)雜和多樣化，但同時(shí)也展示了工廠在處理復(fù)雜訂單方面的能力。工廠廣泛應(yīng)用了3D打印技術(shù)來(lái)生產(chǎn)各種工具、夾具和固定裝置。3D打印不僅加快了生產(chǎn)速度，還顯著降低了成本。這些工具和裝置有助于提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制。
“我們?yōu)楣S生產(chǎn)了近八百個(gè)工具、夾具和固定裝置，外包這些工具的生產(chǎn)需要兩到三、四周，甚至幾個(gè)月，這取決于供應(yīng)商和訂單流程。3D打印幫助我們?cè)诜浅６痰臅r(shí)間內(nèi)獲得這些工具。工人們來(lái)找我們說(shuō)需要一個(gè)裝配車(chē)的夾具，僅需一天時(shí)間，這個(gè)工具就能到他們手中。”
——奧迪運(yùn)動(dòng)部的3D打印專(zhuān)家Cem Guelaylar
不同應(yīng)用場(chǎng)景下的多樣工具
奧迪設(shè)計(jì)了各種定制工具，以在安裝過(guò)程中幫助對(duì)齊零部件。例如，安裝車(chē)頂或車(chē)外標(biāo)志時(shí)，這些工具能提高成品車(chē)的一致性和質(zhì)量，同時(shí)每輛車(chē)的生產(chǎn)時(shí)間可以減少幾分鐘。質(zhì)量控制工具確保所有汽車(chē)都符合奧迪的最高標(biāo)準(zhǔn)。這些定制夾具可以固定在汽車(chē)部件上，用于測(cè)量對(duì)齊和公差。
許多零部件需要在安裝到汽車(chē)上之前進(jìn)行預(yù)組裝。例如，將管道連接到中央流體板上，將電纜和散熱器連接到中央控制單元上等等。如果這些零部件僅僅放在工作臺(tái)上進(jìn)行組裝，任務(wù)會(huì)變得非常困難。奧迪運(yùn)動(dòng)部在工廠中廣泛使用了許多固定裝置，這些裝置可以將零部件固定在適當(dāng)位置，便于快速而輕松地進(jìn)行組裝。這些固定裝置不僅能節(jié)省大量時(shí)間，還能大大提高生產(chǎn)的一致性。
3D打印在奧迪運(yùn)動(dòng)部的優(yōu)勢(shì)
奧迪運(yùn)動(dòng)部不僅需要快速設(shè)計(jì)零部件，還需要在極短的時(shí)間內(nèi)完成生產(chǎn)。外包工具生產(chǎn)既昂貴又耗時(shí)，可能需要數(shù)周甚至數(shù)月。因此，奧迪建立了一個(gè)3D打印室。借助Ultimaker S5等多臺(tái)打印機(jī)，奧迪運(yùn)動(dòng)部可以自主生產(chǎn)所需的工具。現(xiàn)在，工具可以在一天內(nèi)打印完成，成本僅為傳統(tǒng)方法的一小部分。無(wú)需請(qǐng)求報(bào)價(jià)、向供應(yīng)商詳細(xì)說(shuō)明需求并等待零件生產(chǎn)和交付。如果某個(gè)零件不符合要求，可以立即進(jìn)行改進(jìn)并重新打印。
材料選擇的多樣性
大多數(shù)固定裝置使用Tough PLA打印，這種材料具有與ABS相似的柔韌性和強(qiáng)度，但打印過(guò)程更簡(jiǎn)單，避免了ABS的復(fù)雜性。此外，使用TPU95a材料打印的工具則用于保護(hù)汽車(chē)部件，這種柔軟材料非常適合防止部件受損。
得益于Ultimaker的生態(tài)系統(tǒng)，奧迪運(yùn)動(dòng)部還可以使用數(shù)百種第三方材料。這些材料通常具有非常特殊的性能。奧迪運(yùn)動(dòng)部使用的一種材料是防靜電（ESD）PLA，專(zhuān)門(mén)用于處理電子元件的固定裝置。通過(guò)Ultimaker Cura，準(zhǔn)備這些材料的3D打印變得非常簡(jiǎn)單，因?yàn)檫@些打印配置文件可以在市場(chǎng)上免費(fèi)獲得。
“我們使用Tough PLA，因?yàn)樗阋饲乙子谑褂谩Ｎ覀冎饕褂肨PU來(lái)保護(hù)汽車(chē)部件。我們還使用防靜電材料，有時(shí)也用ABS或PETG。3D打印對(duì)于我們的工廠和工人來(lái)說(shuō)，極其快速且非常有幫助，”Guelayler補(bǔ)充道。
奧迪運(yùn)動(dòng)部在不斷尋找提高效率的方法上表現(xiàn)出色。通過(guò)使用3D打印技術(shù)制造工具，他們將工具生產(chǎn)成本降低了80%以上，并能在一天內(nèi)將這些工具交付給工人，而不是需要數(shù)周時(shí)間。此外，通過(guò)使用Fixturemate，奧迪運(yùn)動(dòng)部也使夾具設(shè)計(jì)變得更加簡(jiǎn)單快捷。無(wú)需專(zhuān)門(mén)的CAD設(shè)計(jì)師，任何人都可以從設(shè)計(jì)到3D打印，創(chuàng)建所需的工具并開(kāi)始受益。
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