3D-printen in de auto-industrie: prototypes, clips, beugels en mallen in SLS nylon

Waar SLS past in autowerk

EOS zelf noemt reserveonderdelen zoals beugels of afdekkingen, bijvoorbeeld in de auto-industrie, als een typische toepassing van zijn PA 2200-poeder, het materiaal dat wij printen. In de praktijk wordt SLS gebruikt in drie fasen van een voertuigproject:

• Ontwikkeling: functionele prototypes die worden geïnstalleerd, getest en gewijzigd voordat gereedschap wordt besteld.
• Productieondersteuning: armaturen, mallen, boorsjablonen en assemblagehulpmiddelen voor de lijn of de werkplaats.
• Kleine series: onderdelen voor speciale voertuigen, ombouwingen, prototypevloten en vervangingsonderdelen in hoeveelheden waarbij een matrijs niet loont.

Typische automobieltoepassingen

Voor opspanningen en sjablonen, zie 3D-geprinte boorsjablonen, mallen en opspanningen; voor behuizingen, zie 3D-geprinte behuizingen.

Eigenschappen die belangrijk zijn in een voertuig

Sterkte en taaiheid

Voor PA 2200 geeft EOS een treksterkte van 48 MPa binnen de lagen en 42 MPa eroverheen, en een rek bij breuk van 18 % en 4 %. Deze taaiheid is de reden waarom clips en klikverbindingen werken in PA 12. Oriënteer buigende kenmerken zo dat de spanning binnen de lagen ligt; details in klikverbindingen in SLS PA 12 en hoe sterk SLS nylon is.

Oliën, brandstoffen en andere vloeistoffen

PA 12 is over het algemeen goed bestand tegen oliën, vetten, brandstoffen en koolwaterstoffen, wat een van de redenen is waarom het veel wordt gebruikt in de auto-ontwikkeling. Sterke zuren en oxidatiemiddelen zijn niet geschikt. Controleer de specifieke vloeistof, temperatuur en blootstellingstijd voor uw toepassing.

Temperatuur

Voor PA 2200 geeft EOS een warmtevervormingstemperatuur van 64 °C bij 1.80 MPa en 157 °C bij 0.45 MPa, en een smeltpunt van 176 °C. De stijfheid neemt af naarmate de temperatuur stijgt. Een auto-interieur dat in de zon geparkeerd staat en de motorruimte kunnen veel heter worden dan een werkplaats, dus belaste onderdelen in warme gebieden moeten met een marge worden ontworpen en ter plaatse worden getest. Onderdelen in de buurt van de uitlaat of andere hete componenten zijn niet geschikt voor PA 12.

Ontvlambaarheid

EOS classificeert PA 2200 als UL 94 HB bij 0.5, 1.6 en 3.2 mm. Voertuiginterieurs hebben meestal hun eigen ontvlambaarheidseisen, die op het voltooide onderdeel moeten worden gecontroleerd. Wij testen of certificeren geen onderdelen volgens automobielnormen.

Waar SLS nylon niet voor is

• Veiligheidsrelevante onderdelen: alles in rem-, stuur-, veiligheidssystemen of de structuur van het voertuig.
• Hete zones: onderdelen in de buurt van de uitlaat, turbocompressor of andere componenten die ver boven de warmtevervormingswaarden werken.
• Onderdelen die goedkeuring nodig hebben: of een onderdeel in een wegvoertuig mag worden geïnstalleerd, is de verantwoordelijkheid van degene die het ontwerpt en monteert. Wij printen volgens uw model en geven geen goedkeuringen af.
• Zichtbare klasse-A oppervlakken: SLS onderdelen hebben een mat, licht korrelig oppervlak; een glanzend of exact op kleur afgestemd afwerkingsoppervlak vereist een ander proces.

Ontwerptips voor auto-onderdelen

• Clips en klikverbindingen: houd de spanning gematigd, rond de basis van elke haak af en test de clip op het echte tegenstuk.
• Beugels: gebruik ribben in plaats van massieve delen, rond binnenhoeken af en gebruik metalen inserts voor schroeven die vaak worden aangedraaid of trillingen dragen.
• Passingen op bestaande onderdelen: onze ontwerprichtlijn is ±0.3 % met een ondergrens van ±0.3 mm. Zorg voor speling waar het onderdeel plaatwerk of bekleding raakt, en controleer dit op het echte voertuig. Meer in SLS toleranties en spelingen.
• Wanden en holtes: de calculator waarschuwt voor wanden dunner dan ongeveer 0.8 mm en verwacht minimaal twee ontsnappingsgaten van minimaal 5 mm per gesloten holte.
• Grootte: onze kamer is 200 × 250 × 330 mm; langere onderdelen worden gesplitst en samengevoegd.

Kleur en afwerking

Elk onderdeel wordt met glasparels gestraald en gepolijst in een DyeMansion Powershot DUAL, inbegrepen in de prijs. Zwart, de gebruikelijke keuze voor interieur- en motorruimteonderdelen, en oranje zijn op voorraad met de normale levertijd. Alle 61 kleuren van de kleurencatalogus kunnen in de calculator worden gekozen met een directe prijs; kleuren die niet op voorraad zijn, hebben een levertijd die ongeveer een maand langer is. De kleurstof dringt door in de oppervlaktelaag in plaats van deze te coaten, maar een geverfd SLS onderdeel is mat en zal niet exact overeenkomen met een gegoten bekledingskleur.

Van prototype tot kleine serie

Een typisch traject: print één of twee onderdelen, installeer ze, pas spelingen en clipsterkte aan, en bestel vervolgens de serie. Omdat elk onderdeel van een bestelling door dezelfde printopdracht en afwerking gaat, zijn de onderdelen consistent. Varianten, zoals linker- en rechterversies of beugels voor verschillende modeljaren, hebben geen gereedschap nodig en kunnen naast elkaar worden besteld. Wanneer de volumes in de duizenden lopen, vergelijk dan met spuitgieten: zie SLS vs spuitgieten. Voor ontwikkelingsprojecten die ontwerpwerk en testen vereisen, kunnen de specialisten van prototype.builders helpen.

Veelgestelde vragen

Wordt SLS PA 12 gebruikt in de auto-industrie?

Ja. EOS noemt reserveonderdelen zoals beugels of afdekkingen in de auto-industrie als een typische toepassing van PA 2200. SLS wordt veel gebruikt voor functionele prototypes, opspanningen, montagehulpmiddelen en kleine series kunststof onderdelen.

Kunnen 3D-geprinte nylon onderdelen in de motorruimte worden gebruikt?

Alleen met zorg. EOS geeft een warmtevervormingstemperatuur van 64 °C bij 1.80 MPa en 157 °C bij 0.45 MPa voor PA 2200. Licht belaste onderdelen uit de buurt van hete componenten kunnen werken; onderdelen in de buurt van de uitlaat of turbocompressor niet. Test ter plaatse.

Is PA 12 bestand tegen olie en brandstof?

PA 12 is over het algemeen goed bestand tegen oliën, vetten, brandstoffen en koolwaterstoffen. Sterke zuren en oxidatiemiddelen zijn niet geschikt. Controleer de specifieke vloeistof, temperatuur en blootstelling voor uw toepassing.

Kan ik vervangende onderdelen voor mijn auto printen?

Niet-veiligheidsrelevante kunststof onderdelen zoals clips, afdekkingen, houders en sierdelen zijn veelvoorkomende kandidaten. Of een onderdeel in een wegvoertuig mag worden geïnstalleerd, is de verantwoordelijkheid van degene die het ontwerpt en monteert; veiligheidsrelevante onderdelen zijn niet geschikt voor geprint nylon.

Zijn SLS onderdelen gecertificeerd volgens automobielnormen?

Nee. EOS classificeert PA 2200 als UL 94 HB bij 0.5, 1.6 en 3.2 mm, maar voertuigspecifieke eisen moeten op het voltooide onderdeel worden getest. Wij testen of certificeren geen onderdelen volgens automobielnormen.

Kunnen geprinte onderdelen overeenkomen met de kleur van mijn auto-interieur?

Zwart en oranje zijn op voorraad, en 61 kleuren kunnen in de calculator worden gekozen. Geverfde SLS onderdelen zijn mat en licht korrelig, dus ze zullen niet exact overeenkomen met een gegoten bekledingsoppervlak.