基于材料挤出工艺的FDM/FFF 3D打印技术，在实现热塑性塑料及复合材料零部件定制化生产、小批量生产方面为工业级制造应用带来了高效解决方案。这一点在汽车制造领域已得到体现, 从试制环节的原型验证，到工厂装配线中的工装夹具，再到终端应用的功能性零部件，材料挤出3D打印技术都为制造商提供了灵活的解决方案。在某些领域甚至还可以通过高性能材料或纤维增强复合材料与面向增材制造的设计，实现金属零件的替代，降低小批量生产开发成本，并实现减重。
© 远铸智能
本期，3D科学谷将分享汽车零部件开发企业上海雷标实业有限公司，通过INTAMSYS 远铸智能工业级FFF 3D打印技术所开展的模具零件生产案例。该案例体现了FFF 3D打印技术在小批量快速生产方面的优势及以高性能塑料、复合材料替代金属的潜力。
小批量快速生产与金属替代
上海雷标实业有限公司为汽车整车及零部件的开发和制造方面提供相关产品和技术服务，包括整车的制作、模具的开发、工装夹具检具、内外饰设计、钣金件和铸件小批量生产等，并且致力于将材料挤出3D打印工艺应用于汽车行业。同时，雷标实业也将3D打印的零部件应用于自身生产设备，为了解决自动化设备零部件迭代的需求，雷标实业联系到了远铸智能。
雷标实业自主设计研发的模具摇臂式气动夹紧装置中有一个气动摇臂零件，该零件作用是连接传动轴和模具溢胶口活塞，工作状态下需要连续高速的运作，对抗疲劳和高刚度有很高的要求，并且需要定期迭代。
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以往，雷标实业采用CNC 加工铝合金来制造这一模具气动摇臂零件。由于这一零件属于非标准化的小批量零件，采用3D打印技术来生产带来了更好的经济性和更短的交付周期。
最初的设计方案因受力问题会开裂
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3D打印气动摇臂零件采用了抗蠕变和刚度较好的PA-CF 碳纤维增强尼龙替代铝合金材料。
早期的3D打印气动摇臂零件在设计上采用了20%的填充，但采用这一设计方案的零件在使用过程中在应力集中的区域发生了开裂问题。远铸智能团队与雷标实业进行沟通和探讨，双方基于力学分析和拓扑优化对机械臂的设计进行全方位的改良，实现了该气动摇臂3D打印零件的最终设计目标，并完成了该零件的小批量生产交付。
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远铸智能工业级FFF 3D打印设备FUNMAT PRO 610HT，配备有双喷头高腔温，打印尺寸可达610X508X508mm，一次可批量打印10个气动摇臂零件。
此外，该设备可以制造多样性的工程塑料材料，包括包括高性能特种塑料，如PEEK、PEEK-CF，工程塑料PA、PC，以及纤维增强复合材料，能够灵活适应汽车制造产业链中的多样化应用场景。
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