자동차 개발이 빠르게 진행되고 있지만 주조 검증에는 여전히 실제 합금, 벽 두께, 열처리 및 가공이 포함됩니다. 폴리머 프로토타입은 외관과 적합성에 도움이 되지만 구조, 열, 밀봉 및 내구성 테스트에서 금속 주물을 대체할 수는 없습니다. 패턴 및 중자 성형 금형을 기다리면 엔진, 변속기, 전기 구동, 열 관리 및 섀시 주조에 대한 반복이 느려질 수 있습니다.
샌드 3D 프린팅은 주조 데이터에서 직접 금형과 중자를 생산하므로 팀은 생산 툴링이 동결되기 전에 금속 부품을 얻을 수 있습니다. 디지털 디자인과 프로토타입 캐스팅을 연결합니다. 모든 자동차 적층 공정을 대체하거나 최종 금속 부품을 직접 인쇄하지는 않습니다.
설계 반복부터 주조 검증까지
1. 검증 목표 정의
부품이 패키지 검사용인지, 유체 테스트용인지, 벤치 테스트용인지, 차량 내구성용인지 결정하세요. 목표는 합금, 열처리, 치수, 표면 및 NDT 요구 사항을 설정하고 향후 생산 경로와의 차이점이 허용되는지 명확히 합니다.
2. 캐스팅 디자인 완성
주조 수축 및 이후 가공, 용융 금속 러너 시스템, 주조 피더, 통풍구 및 중자 위치 지정 지지대를 보상하기 위해 추가 치수를 추가한 다음 충전 및 응고를 검토합니다. 향후 부품이 다이캐스팅이나 다른 대량 생산 공정을 사용할 경우 미세 구조, 표면 및 성능에서 예상되는 차이점을 문서화하십시오.
3. 금형 및 중자 인쇄
바인더를 선택적으로 분말에 분사하여 3D 프린팅 전에 모래 데이터를 검사, 분할, 슬라이스 및 중첩합니다. 반복 속도의 주요 원인인 전용 중자 성형 금형을 재구성하지 않고도 수정된 파일을 다시 인쇄할 수 있습니다.
4. 마무리하고 붓는다
승인된 공정에 붓기 전에 분말 제거, 경화, 코팅, 중자 조립 및 금형을 닫습니다. 복잡한 경로에서 느슨한 모래가 제거되고 취급 중에 깨지기 쉬운 중자를 지지하는지 확인하십시오.
5. 테스트하고 결과를 다시 제공
응고된 주물에서 모래를 제거하고 열처리 및 가공한 후 치수, CT 또는 방사선 촬영, 누출, 흐름, 기계 또는 벤치 테스트를 수행합니다. 결과를 다음 CAD 개정 및 주조 계획에 입력하여 진정한 디지털 반복 루프를 생성합니다.
관련 개발 경로는 기가캐스팅 개발에서 샌드 프린팅의 역할과 한계를 참조하세요.
프로세스에 맞는 자동차 업무
- 엔진 및 변속기 하우징의 오일 및 냉각수 통로;
- e-드라이브, 모터 하우징 및 열 시스템용 소량 금속 샘플;
- 생산 도구 투자 전 섀시 및 구조 개념;
- 클래식 차량, 테스트 장비 또는 단종 부품에 대한 제한된 예비 부품; 그리고
- 공급업체 전환 또는 툴링 수리 중 교량 생산.
각 사례는 모래 주형 및 핵심 작업 흐름의 크기, 모래 및 주조 조건을 기준으로 평가되어야 합니다. 우리의 자동차 애플리케이션 체크리스트에는 더 많은 예가 나와 있습니다.
빠른 반복이 엔지니어링 검증을 건너뛰는 것을 의미하지는 않습니다.
파일은 도구보다 빠르게 변경될 수 있지만 중요한 개정이 있을 때마다 채우기, 축소, 왜곡 또는 중자 벤팅이 변경될 수 있습니다. 통로, 벽 두께, 용융 금속 러너 시스템 또는 방향이 변경되면 새로운 공정 검토가 필요합니다. 자동차 프로그램에는 추적 가능한 개정판, 재료 및 테스트 보고서도 필요하므로 다양한 프로토타입의 결과가 혼합되지 않습니다.
BYD는 경량 브래킷, 배터리 하우징 및 열 관리 부품을 포함하여 자동차 샘플 및 도로 테스트 검증을 위해 적층 제조 사용을 확대했습니다. 폴리머, 금속 및 모래 기반 적층 공정은 형태와 맞춤을 위한 폴리머, 선택된 기능성 부품을 위한 금속 AM, 복잡한 통로가 있는 실제 합금 주조가 필요한 디지털 샌드 몰드 등 다양한 작업을 수행합니다.
프로토타입부터 교량 제작까지
설계가 안정화되었지만 생산 툴링이 준비되지 않은 경우 인쇄된 금형은 제한된 브리지 수량을 지원할 수 있습니다. 그런 다음 검토는 “첫 번째 부품을 얼마나 빨리 얻을 수 있습니까?”에서 전환됩니다. 에:
- 교대근무당 출력 및 빌드박스 처리가 허용됩니다.
- 모래, 바인더 및 코팅의 로트 일관성;
- 청소, 금형 조립, 주입 및 검사 능력;
- 미래 생산 부분과의 성능 차이 관리; 그리고
- 기존 또는 금속 툴링이 차지해야 하는 볼륨.
안정적인 대량 생산을 위해 기존 툴링, 저압 주조 또는 다이캐스팅을 통해 단가를 낮출 수 있습니다. 디지털 샌드는 조기 검증, 선행 툴링 감소, 소량 유연성 유지를 통해 가치를 창출합니다.
SJ-1200 모래 3D 프린팅 시스템은 산업용 금형과 중자를 생산합니다. 자동차 검토의 경우 3D 데이터, 합금, 테스트 목표, 수량 및 마일스톤을 제공하세요. 하이브리드 성형 전략도 적절할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
모래 3D 프린팅은 자동차 개발에 어떻게 사용되나요?
디지털 데이터에서 직접 주조 금형과 중자를 만들어 엔지니어에게 생산 툴링이 완료되기 전에 치수, 흐름, 조립, 벤치 또는 내구성 테스트를 위한 금속 프로토타입을 제공합니다.
설계 변경에는 새로운 도구가 필요합니까?
디지털 파일은 일반적으로 완전히 새로운 중자 성형 주형 없이 수정 및 재인쇄될 수 있습니다. 중요한 형상 변경에는 여전히 주조 공정과 품질 검토가 필요합니다.
엔진, 변속기, EV 부품에 사용할 수 있나요?
많은 하우징과 유체 구성요소를 평가할 수 있지만 적합성은 합금, 크기, 통로, 목표 성능 및 테스트에 따라 달라집니다. 모든 자동차 3D 프린팅 작업이 모래 경로를 사용하는 것은 아닙니다.
하나의 프로세스로 프로토타입과 교량 생산을 모두 수행할 수 있습니까?
예, 하지만 교량 생산에는 더 엄격한 용량, 일관성, 추적성 및 비용 제어가 필요하며 생산 툴링으로 전환하기 위한 정의된 지점도 필요합니다.
자동차 팀은 어떤 프로젝트 정보를 제공해야 합니까?
주조 모델, 합금, 가공 및 검사 요구 사항, 검증 목표, 수량, 개정 계획 및 납품 목표는 물론 기존 결함 및 용융 금속 러너 시스템 정보(가능한 경우)를 제공합니다.