高性能材料3D打印如何应用于终端部件的小批量生产

| 3DScienceValley · 2021/07/13

ULTEM™,PEI, PAEK和PPSU等高性能工程塑料，在轻量化、隔热性、电绝缘性，耐用性方面都有显著的优势，在许多情况下能够成为比金属合金更经济、高效的替代品。

基于材料挤出工艺的高性能工程塑料3D打印技术，在设计与实现定制化、小批量生产方面为工业级制造应用带来了低成本轻量级解决方案。这一点在方程式赛车制造领域已得到验证。

本期，3D科学谷将分享电动方程式赛车轻量化零件增材制造应用实例，并通过这些应用来透视高性能工程塑料3D打印技术如何实现轻量化终端零部件的小批量生产。

电动方程式赛车E0711-11 EVO全新亮相，大量使用高性能工程塑料3D打印零部件。

从最终部件到备件

来自德国斯图加特大学(University of Stuttgart)的学生电动方程式赛车队GreenTeam在即将到来的新赛季之前，发布了最新车型E0711-11 EVO。EVO 曾是一辆在斯图加特地区的破纪录的赛车，E0711-11 EVO正是以此命名，代表了他们对新赛季的展望。GreenTeam对EVO寄予了厚望，在其身上投入了大量的精力。

“在过去两年里，我们几乎重新为EVO量身定制了所有的部件，”负责整车管理的Karsten Müller说到。

车队成员们开发了一种新的车轮组件，从空气动力学和运动学角度提供了更多的自由度，方程式赛车采用了碳纤维轮圈的轻量化设计，新的制动卡钳，并且通过3D打印零件应用到车身系统里。

多样化的3D打印应用

3D打印零件应用在新电动赛车上不同的位置，E0711-11 EVO大约有99个零件是使用INTAMSYS-远铸智能的FUNMAT HT 3D打印设备制造的。3D打印使得零件的制造比传统制造的速度快得多，为了更好的备战新赛季，车上还有很多零件通过3D打印作为备件使用，以便在赛事中能够快速地更换零件。

FUNMAT HT设备3D打印的各种赛车零部件

E0711-11 EVO是GreenTeam开发的第一辆拥有如此多高性能工程塑料3D打印部件的赛车。3D打印塑料部件相比于机加工的部件能够为赛车减重50%。

由于具有足够的机械性能，这些高性能材料可以用于赛车。而3D打印提供了快速且经济高效地修改组件设计的能力，部件可以按需打印，成本低，交期短。此外，塑料部件还具有不导电的特性，相比起金属部件，在电动赛车的制造中更受青睐。

更轻、更快、更省钱

INTAMSYS-远铸智能为GreenTeam 车队提供了 FUNMAT HT 3D打印机、INTAM™线材以及新赛车3D打印应用方面的咨询。

ULTEM™9085材料3D打印高压电池系统母线

3D打印部件在他们的新电动赛车电池系统，制动系统和电力电子等各个部位都有体现，E0711-11 EVO在赛事中必须承受极端的条件，使用高性能工程塑料可以满足优异机械性能、高耐化学性能、良好阻燃性和高强度重量比等要求。

ULTEM™1010材料3D打印的定制垫片

GreenTeam用ULTEM™ 9085 3D打印了高压电池系统母线。ULTEM™ 9085材料具有高性能、耐化学腐蚀、热稳定等特点，同时可以作为金属零件的替代品。与以前用机加工的零件相比，用高性能材料3D打印零件使赛车重量减轻了不少。

INTAMSYS FUNMAT HT 3D打印设备专为PEEK、ULTEM 等高性能材料3D打印而设计，同时也支持PA、PC、ABS等工程塑料。用PEEK、PPSU或者ULTEM等高耐热材料打印的部件被用于制作电动赛车中的支架、垫片和母线等真实部件，以代替之前赛车中使用的金属部件。Green Team也用ABS和PC为不同的组件定制一些盖子和外壳。

3D打印已经为赛车领域带来了诸多好处，不仅有助于缩短新设计的开发时间，并生产可提供显著性能优势的最终用途部件，未来，GreenTeam还将继续使用INTAMSYS-远铸智能的 3D打印设备和高性能材料来探索3D打印在方程式赛车中的更多可能。

更广泛的制造领域怎样应用高性能材料3D打印技术？

方程式赛车的制造技术处于开发制造技术的前沿，在与赛车制造团队共同开发的过程中，机床和增材制造设备厂商也提炼出先进的制造工艺，从而进一步确认市场竞争地位。毋庸置疑，赛车运动仍然是技术加速器之一。

在过去十年中，增材制造-3D打印技术已成为赛车现代设计和原型、以及参赛车辆零部件的制造过程的重要部分。增材制造零件在赛车运动中获得不断的完善，最终将自上而下的延伸到更广泛的商业环境中。

那么，更广泛的工业制造领域如何利用高性能材料3D打印技术实现快速交付、低成本与轻量化？高性能材料3D打印如何助力生产制造？工业制造企业怎样实现塑料3D打印技术的小批量生产？

INTAMSYS-远铸智能将在7月15日的《高性能材料3D打印如何应用于终端部件的小批量生产》在线研讨会中剖析与分享这些问题。敬请关注。