3D打印結合真空注塑助力西交大賽車隊制造核心部件

在西安交通大學，廣汽豐田賽車隊由一批愛思考愛實踐的小伙伴組成，他們團隊的目標是用一年的時間自行設計、加工、制造出一輛在加速制動和操控性方面都具有優(yōu)異表現(xiàn)性的小型單座方程式賽車,參加中國大學生方程式汽車大賽的8項靜態(tài)和動態(tài)比賽。

看到上圖英姿煞爽的身影了嗎?這是西安交大的賽車手駕駛著自己設計調試的方程式賽車出現(xiàn)在大賽上。

在制作過程中會涉及到大量定制化的要求，需要在最大限度地控制成本和時間的前提下做到保證質量的要求。所以，賽車隊在選擇合作方的時候十分看重方案的性價比和專業(yè)度。在選擇車隊發(fā)動機進氣歧管的定制加工方案時傳統(tǒng)的加工方式存在加工難度大、周期長、費用高昂等問題，使賽車隊必須尋找更可行的方案。

這個項目雖然不大，但是卻涵蓋定制需求、打印和傳統(tǒng)工藝結合生產最終件、經(jīng)費有限、經(jīng)驗有限等幾大特點。3DSYSTEMS中國QuickParts團隊的解決方案涵蓋從3D打印到硅膠模具制作、真空注塑等整套流程，十分適合賽車隊小批量、定制化的需求，與賽車隊一拍即合。

Quickparts主要提供基于3D打印金屬和塑料零部件的定制化、批量原型服務。Quickparts解決方案改變了產品開發(fā)和制造專業(yè)源部件的方式，使買家能夠在全球各地獲得部件生產的即時報價。還提供模具和終端零部件的制造服務，以及三種不同的熔模鑄造技術，力求把中國地區(qū)打造成整個亞太地區(qū)最大的3D打印加工服務基地。

聯(lián)手制定最佳解決方案

基于車隊的需求和Quickparts豐富的實踐經(jīng)驗，最終確定了3D打印與真空注塑技術相結合的加工方案。

當然在這個設計過程中，考慮到同學們對相關工藝還缺乏足夠經(jīng)驗，工程師在查看了原始設計后對之提出了許多改進意見，比如穩(wěn)壓腔結合面螺紋孔的布置以及穩(wěn)壓腔切開面的角度調整等，考慮到穩(wěn)壓腔底面積較大，為避免翹曲把歧管底部的零件改為金屬嵌件增加強度和密封性同時節(jié)約制造成本。

QuickParts團隊對設計數(shù)據(jù)做了修改基于的考量是產品件和快速樣件制作有一定的區(qū)別，如選擇的材料、零件制作費用、后期制作工藝都要在數(shù)據(jù)分析中考慮進去，否則最終產品就可能達不到目標或成本昂貴。比如對于壁厚較薄的部件必須考慮多次操作的斷裂風險，在制定方案時就有必要增加壁厚或改變材料使用金屬件+澆注以保證強度等等。

經(jīng)過努力成效顯著，零件按開模具生產費用估算在20萬左右，周期在45天左右，而快速樣件復模生產周期縮短至6-7個工作日，費用降為制作模具的十分之一左右。

看看這位同學說的大實話，就喜歡這么誠實的你~墻都不扶，就扶你！

△圖為西安交通大學方程式車隊

△圖為西安交通大學車隊參加比賽

來源：3DSYSTEMS