积层制造 (AM,也就是「3D 列印」技术) 为产品设计所带来的突破,可说是推动顶尖产品创新的重要推手。作为数位制造革新的重要一环,积层制造不仅大幅简化了复杂零件的生产过程,同时还提升了性能、减轻零件重量,也减少组件数量。金属3D 列印正好能应用在不断追求创新且坚持超高质量的行业应用,如汽车业。
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「台湾国际3D列印展」於8月29日至9月1日在南港展览馆开展,Renishaw 於 I410 摊位展出AM 400 金属积层制造系统及QuantAM、InfiniAM软体,搭配Equator? 检具系统示范即时工件量测,并展出包含Bleu汽车铰链在内的多样3D列印应用产品。
在 3D 零件的制作过程中,拓扑最隹化是很关键的一个步骤,这可确保物料在定义的有限空间内可获得最有效的运用。Renishaw 与世界首屈一指的 3D 设计软体供应商Dassault Systemes携手合作, 成功设计并制造出概念车款 Bleu 的车门铰链,实现金属3D列印零件在前卫的概念车零件上的应用实例。
Renishaw 与Dassault Systemes合作的目标,是要打造合理的 AM 设计和制造流程,让制造商不用再花大笔资金投入「设计 - 建造 - 测试」的流程,而是享受「一次搞定」的快速效率。
由於这款铰链是既复杂又轻盈的双 A 臂组件,Renishaw和Dassault Systemes的工程师在面对这样一个真正的生产案例时,必须使其同时符合拓朴最隹化设计结果以及积层制造设计准则。在这样严酷的条件下,工程师需要修正车门铰链设计後进行力学模拟,再藉由金属积层制造技术制造雏型後进行测试,而上述流程需要经过多次的设计、力学模拟、制造以及测试,才能得到最理想的铰链结构设计。若使用传统方式制造,这样的重覆产品开发流程会耗费许多无谓的模具及夹治具时间及制造成本,而采用金属积层制造技术,零件在一开始便可精确地制造,大幅缩短制程时间,且节省材料成本。而从铰链设计中拿掉所有支撑结构,原始与改良後的外型及零件体积几??完全相同,由此可清楚认知金属积层制造技术的设计可靠性。
在和Dassault Systemes密切合作的过程中,Renishaw 采用一系列最先进的精密加工制造和量测产品,包括使用雷射粉末床熔融技术的旗舰版 RenAM 500M 金属积层制造系统、QuantAM 建置准备软体、工具机测头系统、Equator? 检具系统,以及搭载 REVO 5 轴量测系统的 CMM。