3D tisk v automobilovém průmyslu: prototypy, klipy, držáky a přípravky z SLS nylonu

Vývoj a výroba vozidel potřebují spoustu malých plastových dílů dávno předtím, než existuje vstřikovací forma, i dlouho potom: prototypy klipů a držáků, montážní přípravky a kalibry, vedení kabelů, kryty a díly pro malé série a speciální vozidla. Laserem spékaný PA 12 je pro tuto práci běžným materiálem. Tento průvodce ukazuje, kde má SLS nylon v automobilových projektech místo, na kterých vlastnostech záleží a kde jsou jeho meze.
Kde se SLS uplatní v automobilovém průmyslu
Samotný EOS uvádí náhradní díly, jako jsou držáky nebo kryty, například v automobilovém průmyslu, jako typickou aplikaci svého prášku PA 2200, materiálu, který tiskneme. V praxi se SLS používá ve třech fázích projektu vozidla:
- Vývoj: funkční prototypy, které se instalují, testují a mění před objednáním nástrojů.
- Podpora výroby: přípravky, měrky, vrtací šablony a montážní pomůcky pro linku nebo dílnu.
- Malé série: díly pro speciální vozidla, přestavby, flotily prototypů a náhradní díly v množstvích, kde se forma nevyplatí.
Typické automobilové aplikace
| Aplikace | Příklady | Proč SLS |
|---|---|---|
| Funkční prototypy | Spony, držáky, vzduchovody, kryty, díly obložení interiéru | Skutečný materiál, testy lícování a montáže, změny v řádu dnů |
| Montážní pomůcky a přípravky | Polohovací přípravky, vrtací šablony, měrky, ochranné krytky | Lehké, tvarované podle dílu, zabudované prvky poka-yoke |
| Vedení kabelů a hadic | Kabelové spony, držáky hadic, nosiče průchodek | Západkové spoje a podkosy bez podpor |
| Kryty a držáky | Držáky senzorů, kryty elektroniky, montážní držáky | Žebra, nálitky a vložky v jednom dílu |
| Malé série a náhradní díly | Díly pro speciální vozidla, přestavby, vyřazené plastové díly | Žádná forma, konzistentní díly z jedné tiskové úlohy |
Pro přípravky a šablony viz 3D tištěné vrtací šablony a přípravky; pro kryty viz 3D tištěné krabičky.
Vlastnosti, na kterých ve vozidle záleží
Pevnost a houževnatost
Pro PA 2200 uvádí EOS pevnost v tahu 48 MPa ve vrstvách a 42 MPa napříč nimi a tažnost při přetržení 18 % a 4 %. Tato houževnatost je důvodem, proč spony a západkové spoje v PA 12 fungují. Orientujte ohybové prvky tak, aby namáhání leželo ve vrstvách; podrobnosti v západkové spoje v SLS PA 12 a jak pevný je SLS nylon.
Oleje, paliva a další kapaliny
PA 12 obecně dobře odolává olejům, mazivům, palivům a uhlovodíkům, což je jeden z důvodů, proč je běžný v automobilovém vývoji. Silné kyseliny a oxidační činidla nejsou vhodné. Zkontrolujte konkrétní kapalinu, teplotu a dobu expozice pro vaši aplikaci.
Teplota
Pro PA 2200 uvádí EOS teplotu průhybu při zatížení 64 °C při 1,80 MPa a 157 °C při 0,45 MPa a bod tání 176 °C. Tuhost klesá s rostoucí teplotou. Interiér vozu zaparkovaného na slunci a motorový prostor mohou být mnohem teplejší než dílna, takže zatěžované díly v teplých oblastech musí být navrženy s rezervou a otestovány na místě. Díly v blízkosti výfuku nebo jiných horkých součástí nejsou pro PA 12 vhodné.
Hořlavost
EOS hodnotí PA 2200 jako UL 94 HB při 0,5, 1,6 a 3,2 mm. Interiéry vozidel mají obvykle své vlastní požadavky na hořlavost, které je třeba zkontrolovat na hotovém dílu. Díly netestujeme ani necertifikujeme podle automobilových norem.
Pro co není SLS nylon vhodný
- Díly důležité pro bezpečnost: cokoli v brzdových, řídicích, zádržných systémech nebo konstrukci vozidla.
- Horké zóny: díly v blízkosti výfuku, turbodmychadla nebo jiných součástí, které pracují vysoko nad hodnotami teploty průhybu.
- Díly vyžadující schválení: za to, zda může být díl namontován do silničního vozidla, odpovídá ten, kdo jej navrhuje a montuje. Tiskneme podle vašeho modelu a nevydáváme schválení.
- Viditelné povrchy třídy A: SLS díly mají matný, mírně zrnitý povrch; lesklý nebo barevně přesně sladěný povrch obložení vyžaduje jiný proces.
Tipy pro navrhování automobilových dílů
- Spony a západky: udržujte mírné namáhání, zaoblete kořen každého háčku a otestujte sponu na skutečném protikusu.
- Držáky: použijte žebra místo plných průřezů, zaoblete vnitřní rohy a použijte kovové vložky pro šrouby, které se často utahují nebo přenášejí vibrace.
- Lícování se stávajícími díly: naše konstrukční směrnice je ±0,3 % se spodní hranicí ±0,3 mm. Ponechte vůli tam, kde se díl setkává s plechem nebo obložením, a zkontrolujte jej na skutečném vozidle. Více v SLS tolerance a vůle.
- Stěny a dutiny: kalkulátor varuje před stěnami tenčími než asi 0,8 mm a očekává alespoň dva únikové otvory o velikosti alespoň 5 mm na každou uzavřenou dutinu.
- Velikost: naše komora má rozměry 200 × 250 × 330 mm; delší díly se rozdělují a spojují.
Barva a povrchová úprava
Každý díl je otryskán skleněnými kuličkami a vyleštěn v DyeMansion Powershot DUAL, což je zahrnuto v ceně. Černá, obvyklá volba pro díly interiéru a motorového prostoru, a oranžová jsou skladem s běžnou dodací lhůtou. Všech 61 barev z katalogu barev lze vybrat v kalkulátoru s okamžitou cenou; dodání barev, které nejsou skladem, trvá přibližně o měsíc déle. Barvivo proniká do povrchové vrstvy, místo aby ji pokrývalo, ale obarvený SLS díl je matný a nebude přesně odpovídat barvě lisovaného obložení.
Od prototypu k malé sérii
Typický postup: vytiskněte jeden nebo dva díly, namontujte je, upravte vůle a pevnost spon a poté objednejte sérii. Protože každý díl z objednávky prochází stejnou tiskovou úlohou a povrchovou úpravou, jsou díly konzistentní. Varianty, jako jsou levé a pravé verze nebo držáky pro různé modelové roky, nevyžadují žádné nástroje a lze je objednat současně. Když objemy vzrostou do tisíců, porovnejte je se vstřikováním: viz SLS vs. vstřikování. U vývojových projektů, které vyžadují konstrukční práce a testování, vám mohou pomoci specialisté z prototype.builders.
Časté dotazy
Používá se SLS PA 12 v automobilovém průmyslu?
Ano. EOS uvádí náhradní díly, jako jsou držáky nebo kryty v automobilovém průmyslu, jako typickou aplikaci PA 2200. SLS se široce používá pro funkční prototypy, přípravky, montážní pomůcky a malé série plastových dílů.
Lze 3D tištěné nylonové díly použít v motorovém prostoru?
Pouze opatrně. EOS uvádí pro PA 2200 teplotu průhybu při zatížení 64 °C při 1,80 MPa a 157 °C při 0,45 MPa. Lehce zatěžované díly v dostatečné vzdálenosti od horkých součástí mohou fungovat; díly v blízkosti výfuku nebo turbodmychadla nikoli. Otestujte je na místě.
Je PA 12 odolný vůči oleji a palivu?
PA 12 obecně dobře odolává olejům, mazivům, palivům a uhlovodíkům. Silné kyseliny a oxidační činidla nejsou vhodné. Zkontrolujte konkrétní kapalinu, teplotu a expozici pro vaši aplikaci.
Mohu si vytisknout náhradní díly pro své auto?
Běžnými kandidáty jsou plastové díly, které nejsou důležité pro bezpečnost, jako jsou spony, kryty, držáky a ozdobné prvky. Za to, zda může být díl namontován do silničního vozidla, odpovídá ten, kdo jej navrhuje a montuje; díly důležité pro bezpečnost nejsou pro tištěný nylon vhodné.
Jsou SLS díly certifikovány podle automobilových norem?
Ne. EOS hodnotí PA 2200 jako UL 94 HB při 0,5, 1,6 a 3,2 mm, ale požadavky specifické pro dané vozidlo musí být otestovány na hotovém dílu. Díly netestujeme ani necertifikujeme podle automobilových norem.
Mohou tištěné díly odpovídat barvě interiéru mého auta?
Černá a oranžová jsou skladem a v kalkulátoru lze vybrat 61 barev. Obarvené SLS díly jsou matné a mírně zrnité, takže nebudou přesně odpovídat povrchu lisovaného obložení.
Získejte okamžitou cenu
Nahrajte soubory STEP nebo STL do kalkulačky a během několika sekund uvidíte cenu vašich dílů: bílý Nylon PA 12, tryskání a leštění v ceně, volitelné barvení v 61 barvách, tři rychlosti dodání. Odtud odešlete náhled objednávky k potvrzení.
Jiný materiál, NDA nebo velká série? Napište nám. Pro pomoc s návrhem a vývoj prototypů navštivte prototype.builders.
Získejte okamžitou cenu