PIXg將金屬3D打印與模具設(shè)計相結(jié)合以提高汽車生產(chǎn)效率
魔猴君 行業(yè)資訊 1386天前
自動駕駛汽車制造商PIX Moving將金屬3D打印與受模具啟發(fā)的生成設(shè)計相結(jié)合,以提高汽車生產(chǎn)效率。該公司的“ C-ZONE 01”端到端數(shù)字制造工廠利用大幅面DED 3D打印形式的電弧增材制造(WAAM)生產(chǎn)其PIXBOT和PIXLOOP自動駕駛汽車底盤模型。根據(jù)PIX的說法,拓?fù)鋬?yōu)化和3D打印的使用已使制造成本降低了60%,交貨時間減少了約75%。
PIX發(fā)言人表示:“我們相信我們所做的工作正在為汽車行業(yè)的范式轉(zhuǎn)變做出貢獻(xiàn)。借助新的工具和愿景,我們可以重建汽車的制造和移動性。”
PIX設(shè)計和制造自動駕駛汽車底盤產(chǎn)品,例如PIXLOOP。圖片來自PIX。
粘液模制算法
PIX首次采用WAAM 3D打印技術(shù)是在2019年,當(dāng)時該公司為其第一個自動駕駛汽車底盤制作了原型。主要挑戰(zhàn)是將WAAM約束條件納入生成的設(shè)計工作流程中,該公司嘗試使用現(xiàn)成的工具(例如Autodesk Generative Design,PTC Frustum和Altair Inspire)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。盡管這些程序?qū)τ诔R?guī)制造技術(shù)甚至PBF 3D打印都非常有效,但事實證明WAAM需要更嚴(yán)格的參數(shù)集。
為了克服這個問題,PIX工程師親自設(shè)計了自己的生成設(shè)計算法,他們將其稱為“粘液模制算法”。該算法從皮氏培養(yǎng)皿中的粘液模具的尋路能力中汲取了靈感,該算法使該公司能夠在考慮到WAAM 3D打印約束的情況下自動對其底盤原型進(jìn)行建模。
使用生成設(shè)計進(jìn)行3D打印機(jī)箱結(jié)構(gòu)
該工具創(chuàng)建的每個設(shè)計迭代都經(jīng)過靜態(tài)有限元分析(FEA),在該分析中,通過模擬應(yīng)力和變形來評估結(jié)構(gòu)的性能。然后,由人類設(shè)計師執(zhí)行“修飾”,并根據(jù)WAAM的嚴(yán)格約束條件進(jìn)一步優(yōu)化基本模型。最終要由設(shè)計人員在結(jié)構(gòu)完整性和重量之間取得平衡,因為減少材料消耗往往會增加零件變形的風(fēng)險。
直到今天,這種以設(shè)計為導(dǎo)向的3D打印工作流程仍包含PIX的大部分生產(chǎn)過程。該公司現(xiàn)在的目標(biāo)是通過WAAM大批量地實現(xiàn)下一代自動駕駛汽車底盤結(jié)構(gòu)的3D打印,該結(jié)構(gòu)具有顯著的零件合并,顯著的重量減輕和最小的交貨時間。
PIX的計算設(shè)計團(tuán)隊寫道:“這是革新汽車制造的必要條件,自從大約100年前福特首次引入裝配線以來,汽車制造并沒有發(fā)生太大變化?!?/span>
PIX專門設(shè)計的底盤結(jié)構(gòu)。圖片來自PIX。
生成設(shè)計和拓?fù)鋬?yōu)化是增材制造設(shè)計(DfAM)的主要部分,其用途不僅限于汽車領(lǐng)域。在體育用品行業(yè),3D打印服務(wù)提供商ADDIT·ION以前使用生成設(shè)計來3D打印一組拓?fù)鋬?yōu)化的滑雪板綁定。與運動公司Nidecker Group合作開發(fā)的綁帶可提供最大的剛度,并具有最小的質(zhì)量。
在其他地方,3D打印機(jī)OEM Stratasys最近宣布與工程軟件開發(fā)商nTopology建立合作伙伴關(guān)系,以簡化夾具,固定裝置和其他工具的DfAM流程。具體來說,合作伙伴將從FDM裝配夾具生成器開始,共同為用戶開發(fā)一系列可訪問的,可定制的DfAM程序。
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