规模生产已来!德国领先汽车制造商追加砂型高速3D打印设备订单

粘结剂喷射3D打印技术最初由麻省理工在1993年研发出来,与我们通常高度关注的粉末床选区激光熔融金属3D打印技术不同,粘结剂喷射3D打印技术更多的被应用于“间接”制造应用,包括打印亚克力树脂以制造精密铸造模具,打印砂子以制造砂型模具,打印金属以获得金属与化学材料结合的产品。IDTechEx曾预测到2025年将会有37000台粘结剂喷射3D打印技术设备。各种迹象表明,粘结剂喷射3D打印技术正在走向复兴。

根据3D科学谷的市场观察,近日高速、大幅面粘结剂喷射3D打印设备制造商voxeljet-维捷宣布,在过去的两个月中收到了来自于其德国领先汽车制造商合作伙伴的追加订单。德国领先汽车制造商对于粘结剂喷射3D打印设备的持续投入也反应出粘结剂喷射3D打印技术的发展。

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Voxeljet_VX1300X

复杂轻量化铸件量产

根据3D科学谷的市场跟踪,该订单包括采购三台高速3D打印设备VJET X。这一追加订单是voxeljet-维捷与其汽车制造合作伙伴在2018年签订的框架合同的一部分,2018年该汽车制造商已安装了2台高速3D打印设备VJET X,至今对于该设备的购买数量已达5台。

voxeljet-维捷的汽车制造合作伙伴应用VJET X 3D打印设备进行自动化3D打印复杂的砂模和砂芯生产,该生产线有望成为世界上首次汽车关键零件生产领域的集成增材制造解决方案,该项目将利用3D打印的砂芯来铸造关键发动机部件。

VJET X的打印速度比voxeljet-维捷现有的3D打印机快十倍(速度高达每小时400升),使工业用户能够为汽车发动机等关键零件生产铸造砂型模具。令人印象深刻的是,新系统不需要任何干预,因为所有的前后处理步骤都是自动化的。

凭借其在精密机械、流体和材料科学方面近20年的研究和专业知识,voxeljet-维捷开发了一种先进的,功能更强大的打印头和重涂单元。这款下一代打印引擎显着缩短了每层加工的时间,使VJET X比以前的型号快十倍。

与传统方法相比,VJET X提高了生产灵活性,并允许高速制造具有更为复杂几何形状的砂型模具,从而提高最终产品的性能,并通过产品性能的提高来提高产品生命周期效益。凭借显著提高的构建速度,全自动化和生产能力,voxeljet-维捷新的增材制造系统针对汽车行业,可以影响和简化发动机部件生产线

根据voxeljet-维捷创始人兼CEOIngo Ederer博士, 德国领先汽车制造商对于VJET X 高速3D打印设备的后续订单是voxeljet-维捷实现将3D打印带入大批量工业生产的使命的重要里程碑,也反应出了这家领先汽车制造商对于新增材制造解决方案以及合作伙伴的信息。voxeljet-维捷与合作伙伴一起,为轻量化金属零件的复杂砂芯批量生产提供一种解决方案,借助粘结剂喷射3D打印与铸造工艺,实现复杂轻量化金属零件的卓越性能与更新颖的功能。

3D科学谷Review

block 增材制造应对复杂与轻量化挑战

除了实现比以往砂型模具3D打印技术更高的速度,复杂与轻量化也是 voxeljet-维捷汽车制造商合作伙伴应用该技术的关键点。

voxeljet-维捷新型高速打印机系列的商业化验证了3D科学谷在《3D打印产业化机遇与挑战白皮书》中所提出的预测:3D打印在5-10年内推动交通工具全面进入轻量化制造时代(砂模铸造、间接金属打印)。

Trend of industrialization_Valley_33D打印产业化机遇与挑战白皮书。来源:3D科学谷

在应对十分复杂的设计的时候,3D打印砂型还可以显著节省时间,在制造复杂砂型铸造模具时可以节省前所未有的时间。在voxeljet-维捷3D打印+铸造相结合的工艺中,可以使用粘结剂喷射技术与金属铸造相结合的方式经济地构建几乎任何尺寸的零件。而根据3D科学谷的市场观察,此前,voxeljet-维捷的3D打印在铸造行业的应用主要局限在产品试制阶段,而VJET X高速打印机系列的商业化,宣告了3D打印砂型应用从产品试制阶段推向了产品生产领域。

Cast_Valley_103D打印在铸造领域的价值与应用趋势。来源:3D科学谷

虽然voxeljet-维捷与其汽车制造合作伙伴并未对外公布如何将这一工艺应用在复杂汽车金属零件铸造领域,但我们通过宝马汽车在制造全新发动机BMW S58 时所应用的3D打印技术仍可以感受到该技术的应用潜力。根据3D科学谷的市场观察,为了提高发动机性能,并且使这款发动机具有人们对宝马运动型发动机所期望的提速“快感,宝马工程师在设计S58发动机时力图做到轻量化。其S58缸盖铸造砂芯是采用3D打印技术制造的。3D打印技术不仅使宝马工程师能够实现气缸盖的最小重量,还能够制造出集成冷却通道的复杂缸盖结构,从而优化其热管理性能。

block 维捷服务中国市场新动态

维捷创始人Ingo博士曾维捷苏州工厂开业时的主题演讲中谈到,目前全球范围内,维捷服务的客户群包括奔驰、宝马、福特、保时捷、大众等。随着更多中等规模的客户加入到这一群体中来,维捷正在围绕着其核心技术为客户提供一揽子交钥匙解决方案,其中包括自动化解决方案。此外,维捷充分尊重中国的市场特点,根据中国客户的需求,配合客户的发展需要,进行中国服务战略的升级。

根据3D科学谷的市场观察,VX2000系列粘结剂喷射3D打印设备已转移到维捷苏州工厂生产,执行德国标准,所有核心零部件从德国进口,供应全球市场。VX2000的本地化一方面降低了成本,同时大大提高售后服务的响应速度与灵活性,改进了用户体验。首台本地化生产的VX2000设备已交付德国客户。

砂型3D打印材料的本地化也取得了进展。沈阳铸造研究所有限公司联合维捷及福建省益强硅砂科技有限公司,开发了国产化砂型3D打印用耗材包括:3D打印专用硅砂及专用绿色粘结剂-树脂和固化剂。在保证进口耗材打印品质的同时,为用户大幅度降低了制造时间和经济成本。

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