Stampa 3D nel settore automobilistico: prototipi, clip, staffe e fissaggi in nylon SLS

Clip e staffe in nylon SLS bianco su un pannello di rivestimento interno grigio scuro, una clip arancione

Lo sviluppo e la produzione automobilistica necessitano di molte piccole parti in plastica molto prima, e molto dopo, che esista uno stampo a iniezione: prototipi di clip e staffe, fissaggi di assemblaggio e calibri, passacavi, coperture e parti per piccole serie e veicoli speciali. Il PA 12 sinterizzato al laser è un materiale comune per questo lavoro. Questa guida mostra dove il nylon SLS si inserisce nei progetti automobilistici, quali proprietà contano e dove sono i suoi limiti.

Dove la SLS si inserisce nel lavoro automobilistico

EOS stessa elenca i pezzi di ricambio come staffe o coperture, ad esempio nell'industria automobilistica, come un'applicazione tipica della sua polvere PA 2200, il materiale che stampiamo. In pratica la SLS viene utilizzata in tre fasi di un progetto di veicolo:

  • Sviluppo: prototipi funzionali che vengono installati, testati e modificati prima di ordinare le attrezzature.
  • Supporto alla produzione: fissaggi, calibri, dime di foratura e ausili di assemblaggio per la linea o l'officina.
  • Piccole serie: parti per veicoli speciali, conversioni, flotte di prototipi e pezzi di ricambio in quantità per cui uno stampo non ripaga.

Applicazioni automobilistiche tipiche

ApplicazioneEsempiPerché la SLS
Prototipi funzionaliClip, staffe, condotti dell'aria, coperture, pezzi di rivestimento internoMateriale reale, test di adattamento e assemblaggio, modifiche in pochi giorni
Ausili di assemblaggio e fissaggiDime di posizionamento, dime di foratura, calibri, cappucci protettiviLeggeri, sagomati sulla parte, caratteristiche poka-yoke integrate
Gestione di cavi e tubi flessibiliFermacavi, supporti per tubi flessibili, supporti per passacaviIncastri a scatto e sottosquadri senza supporti
Alloggiamenti e staffeSupporti per sensori, alloggiamenti per elettronica, staffe di montaggioNervature, sporgenze e inserti in un unico pezzo
Piccole serie e pezzi di ricambioComponenti per veicoli speciali, conversioni, parti in plastica fuori produzioneNessuno stampo, parti uniformi da un unico processo di stampa

Per fissaggi e dime veda dime di foratura, maschere e fissaggi stampati in 3D; per gli alloggiamenti veda involucri stampati in 3D.

Proprietà importanti in un veicolo

Resistenza e robustezza

Per il PA 2200, EOS indica una resistenza alla trazione di 48 MPa all'interno degli strati e di 42 MPa attraverso di essi, e un allungamento a rottura del 18 % e del 4 %. Questa tenacità è il motivo per cui le clip e gli incastri a scatto funzionano nel PA 12. Orienti gli elementi flessibili in modo che la deformazione si trovi all'interno degli strati; dettagli in giunti a scatto in SLS PA 12 e quanto è resistente il nylon SLS.

Oli, carburanti e altri fluidi

Il PA 12 generalmente resiste bene a oli, grassi, carburanti e idrocarburi, motivo per cui è comune nello sviluppo automobilistico. Gli acidi forti e gli agenti ossidanti non sono adatti. Verifichi il fluido specifico, la temperatura e il tempo di esposizione per la Sua applicazione.

Temperatura

Per il PA 2200, EOS indica una temperatura di inflessione termica di 64 °C a 1.80 MPa e 157 °C a 0.45 MPa, e un punto di fusione di 176 °C. La rigidità diminuisce all'aumentare della temperatura. L'abitacolo di un'auto parcheggiata al sole e il vano motore possono diventare molto più caldi di un'officina, quindi le parti sollecitate in aree calde devono essere progettate con un margine e testate sul posto. Le parti vicino allo scarico o ad altri componenti caldi non sono adatte al PA 12.

Infiammabilità

EOS classifica il PA 2200 UL 94 HB a 0.5, 1.6 e 3.2 mm. Gli interni dei veicoli di solito hanno i propri requisiti di infiammabilità, che devono essere verificati sul pezzo finito. Non testiamo né certifichiamo le parti secondo gli standard automobilistici.

Per cosa non è indicato il nylon SLS

  • Parti rilevanti per la sicurezza: qualsiasi elemento nei sistemi di frenata, sterzo, ritenuta o nella struttura del veicolo.
  • Zone calde: parti vicino allo scarico, al turbocompressore o ad altri componenti che funzionano ben al di sopra dei valori di inflessione termica.
  • Parti che necessitano di approvazione: la possibilità di installare una parte in un veicolo stradale è responsabilità di chi la progetta e la monta. Noi stampiamo in base al Suo modello e non rilasciamo approvazioni.
  • Superfici visibili di classe A: le parti in SLS hanno una superficie opaca e leggermente granulosa; una superficie di finitura lucida o con un colore esattamente corrispondente richiede un altro processo.

Consigli di progettazione per parti automobilistiche

  • Clip e incastri a scatto: mantenga la deformazione moderata, arrotondi la base di ogni gancio e testi la clip sulla parte di accoppiamento reale.
  • Staffe: utilizzi nervature invece di sezioni piene, arrotondi gli angoli interni e utilizzi inserti in metallo per le viti che vengono strette spesso o che trasmettono vibrazioni.
  • Adattamenti a parti esistenti: la nostra linea guida di progettazione è ±0.3 % con un limite inferiore di ±0.3 mm. Lasci spazio dove la parte incontra la lamiera o il rivestimento, e verifichi sul veicolo reale. Maggiori informazioni in Tolleranze e giochi SLS.
  • Pareti e cavità: il calcolatore avvisa in caso di pareti inferiori a circa 0.8 mm e prevede almeno due fori di sfogo di almeno 5 mm per ogni cavità chiusa.
  • Dimensioni: la nostra camera è di 200 × 250 × 330 mm; le parti più lunghe vengono divise e unite.

Colore e finitura

Ogni parte viene perlata con microsfere di vetro e lucidata in una DyeMansion Powershot DUAL, inclusa nel prezzo. Il nero, la scelta abituale per le parti degli interni e del vano motore, e l'arancione sono disponibili in magazzino con i normali tempi di consegna. Tutti i 61 colori del catalogo colori possono essere scelti nel calcolatore con un prezzo istantaneo; i colori non disponibili in magazzino richiedono circa un mese in più per la consegna. Il colorante penetra nello strato superficiale invece di rivestirlo, ma una parte in SLS tinta è opaca e non corrisponderà esattamente al colore di un rivestimento stampato.

Dal prototipo alle piccole serie

Un percorso tipico: stampi una o due parti, le installi, regoli i giochi e la forza delle clip, quindi ordini la serie. Poiché ogni parte di un ordine passa attraverso lo stesso processo di stampa e finitura, le parti sono uniformi. Le varianti, come le versioni destra e sinistra o le staffe per diversi anni di modello, non necessitano di attrezzature e possono essere ordinate fianco a fianco. Quando i volumi crescono fino a migliaia, confronti con lo stampaggio a iniezione: veda SLS vs stampaggio a iniezione. Per i progetti di sviluppo che richiedono lavoro di progettazione e test, gli specialisti di prototype.builders possono aiutarLa.

Domande frequenti

Il PA 12 SLS è utilizzato nell'industria automobilistica?

Sì. EOS elenca i pezzi di ricambio come staffe o coperture nell'industria automobilistica come un'applicazione tipica del PA 2200. L'SLS è ampiamente utilizzato per prototipi funzionali, fissaggi, ausili di assemblaggio e piccole serie di parti in plastica.

Le parti in nylon stampate in 3D possono essere utilizzate nel vano motore?

Solo con cautela. EOS indica una temperatura di inflessione termica di 64 °C a 1.80 MPa e 157 °C a 0.45 MPa per il PA 2200. Le parti leggermente sollecitate lontane dai componenti caldi possono funzionare; le parti vicino allo scarico o al turbocompressore no. Testi sul posto.

Il PA 12 è resistente a olio e carburante?

Il PA 12 generalmente resiste bene a oli, grassi, carburanti e idrocarburi. Gli acidi forti e gli agenti ossidanti non sono adatti. Verifichi il fluido specifico, la temperatura e l'esposizione per la Sua applicazione.

Posso stampare pezzi di ricambio per la mia auto?

Le parti in plastica non di sicurezza come clip, coperture, supporti e pezzi di rivestimento sono candidati comuni. La possibilità di installare una parte in un veicolo stradale è responsabilità di chi la progetta e la monta; le parti rilevanti per la sicurezza non sono adatte al nylon stampato.

Le parti in SLS sono certificate secondo gli standard automobilistici?

No. EOS classifica il PA 2200 UL 94 HB a 0.5, 1.6 e 3.2 mm, ma i requisiti specifici del veicolo devono essere testati sul pezzo finito. Non testiamo né certifichiamo le parti secondo gli standard automobilistici.

Le parti stampate possono corrispondere al colore degli interni della mia auto?

Il nero e l'arancione sono disponibili in magazzino, e 61 colori possono essere scelti nel calcolatore. Le parti in SLS tinte sono opache e leggermente granulose, quindi non corrisponderanno esattamente a una superficie di rivestimento stampata.

Ottenete un prezzo istantaneo

Carichi i file STEP o STL nel calcolatore e veda il prezzo dei Suoi pezzi in pochi secondi: Nylon PA 12 bianco, perlatura e lucidatura incluse, tintura opzionale in 61 colori, tre velocità di consegna. Da lì potrà inviare l'anteprima dell'ordine per conferma.

Un altro materiale, un NDA o una grande serie? Ci scriva. Per assistenza nella progettazione e sviluppo di prototipi, consulti prototype.builders.

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