【編者按】近20年來,通用汽車設(shè)計(jì)中心在快速成型技術(shù)領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位磕阱∏暗玻快速成型實(shí)驗(yàn)室主要使用兩種制造技術(shù),即選擇性激光燒結(jié)技術(shù)以及激光固化快速成型技術(shù)這兩個(gè)技術(shù)可將原材料層疊情澈,并制成最終成品屎谆。
在通用汽車設(shè)計(jì)中心大樓之內(nèi),雪佛蘭瘤琐、別克琐览、GMC、凱迪拉克品牌的未來車型正在孕育之中柑土。在這里蜀肘,精英的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)正利用高度專業(yè)化的三維快速成型設(shè)備來設(shè)計(jì)制造車輛的精密零件乃至整體車架。擴(kuò)展閱讀:3D工業(yè)打印機(jī)最新技術(shù)與應(yīng)用專題
在保安高度嚴(yán)密的通用汽車設(shè)計(jì)中心內(nèi)稽屏,若想進(jìn)入這個(gè)特別的三維快速成型技術(shù)實(shí)驗(yàn)室扮宠,需獲得額外批準(zhǔn)。一群經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的技術(shù)人員在此進(jìn)行全天候的工作狐榔,他們的工作對通用汽車全球范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)師坛增、空氣動力學(xué)專家以及工程師都至關(guān)重要。他們在創(chuàng)造力荒叼、靈活性轿偎、精確度等方面有卓著貢獻(xiàn)典鸡,同時(shí)還節(jié)省了大量的時(shí)間和費(fèi)用。
快速成型實(shí)驗(yàn)室主要使用兩種制造技術(shù)坏晦,即選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(selective lasersintering萝玷,簡稱SLS)以及激光固化快速成型技術(shù)(stereo lithography apparatus,簡稱SLA)昆婿。這兩個(gè)技術(shù)可將原材料層疊立骄,并制成最終成品。
通用汽車公司設(shè)計(jì)制造運(yùn)營總監(jiān)Dave Bolognino解釋道:"我們可以將該項(xiàng)快速成型技術(shù)看成是在食品柜臺切冷凍食品的反向過程贞倒,每個(gè)切片生成后都會連接并形成一個(gè)整體辨埃。快速成型技術(shù)無需
選擇性激光燒結(jié)設(shè)備用于在橫截面處熔化塑料紫颈、金屬下风、陶瓷或玻璃粉末。激光在粉體表面掃描出圖案嘁汗,將顆粒熔合在一起鹤肥,形成6.35微米厚的切片。隨著每一層新粉末的添加揣恳、掃描并熔合到前一個(gè)切片冠樱,該零件便在約460立方厘米大的容器內(nèi)逐步成型。從肉眼來看一膝,在選擇性激光燒結(jié)流程中使用的塑料看起來很像單個(gè)顆粒直徑只有550微米大的糖粉颠舞。 為使每一次制作都達(dá)到最好的效果,技術(shù)人員會最大化利用空間顾腊,仔細(xì)計(jì)算可一次同時(shí)完成的最多切片數(shù)粤铭。選擇性激光燒結(jié)的制造過程是全自動的,這意味著未經(jīng)熔合的粉末會圍繞在正在制造的零件周圍杂靶,最后通常無需額外的精加工或修飾承耿。等到其冷卻后,將多余的粉末抖落伪煤,其中部分粉末還可以回收利用加袋,而完成的零件則可立即投入使用,或與其他零件組合以制造更大型的組件抱既。 激光固化快速成型(SLA)結(jié)合光化學(xué)和激光技術(shù)职烧,將液體感光樹脂制成零部件。這種零部件同樣需分層制造防泵,由紫外激光在樹脂表面勾勒出截面蚀之,并在掃描過程中將液體固化。因?yàn)闃渲荒苤我殉尚偷牟糠纸菖ⅲ栽谥圃爝^程中足删,每個(gè)部件下方會生成一個(gè)格子狀的微細(xì)架構(gòu)寿谴。Materialise公司提供的高科技軟件會根據(jù)零件的初始三維模型自動計(jì)算出所需架構(gòu)的形狀,因此支架的耗材可減到最低搜痕。零件制成后细咽,底板將從樹脂缸中升起,取掉格子支架后即可得到一個(gè)可供使用的零件了绍撇。 以上兩種技術(shù)都曾用于生產(chǎn)創(chuàng)新性車型尘忿,如雪佛蘭Volt沃藍(lán)達(dá)以及電動聯(lián)網(wǎng)概念車EN--V。在雪佛蘭Volt沃藍(lán)達(dá)的生產(chǎn)中督垮,快速成型技術(shù)被應(yīng)用于電池冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)屡拥、開發(fā)和驗(yàn)證等領(lǐng)域,以求降低該系統(tǒng)的風(fēng)阻系數(shù)影啸。三維快速成型技術(shù)使整個(gè)通用汽車轎車和皮卡產(chǎn)品的風(fēng)洞試驗(yàn)效率得到顯著提升剩骏。
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