자동차 팀은 다양한 형태의 3D 프린팅을 사용합니다. 폴리머 프로토타입은 외관 및 맞춤 검사를 지원하고, 금속 적층 제조는 선택된 기능성 부품을 생산할 수 있으며, 샌드 3D 프린팅은 기존 금속 주조를 지원합니다. 생산 툴링이 계속 발전하고 수량이 제한되어 있거나 내부 형상이 복잡한 동안 팀이 실제 합금 주물을 얻을 수 있도록 금형과 중자를 인쇄합니다.
파워트레인 및 복합 하우징
엔진 블록, 실린더 헤드, 변속기 하우징 및 관련 주물에는 오일 및 냉각수 통로와 여러 장착 기준점이 포함되는 경우가 많습니다. 기존의 시험에는 여러 개의 중자 성형 금형과 다중 부품 중자 어셈블리가 필요할 수 있습니다. 복잡한 중자를 인쇄하면 프로토타입 툴링에 대한 대기 시간이 줄어들고 엔지니어는 통로와 부분 벽 두께를 수정할 수 있습니다. 실제 테스트는 모양이 인쇄되는지 여부가 아니라 세척, 위치 지정, 붓기 및 누출 여부, 치수, 미세 구조 및 내구성을 검증할 수 있는지 여부입니다. 자동차 프로토타입 및 소량 주조를 참조하세요.
E-드라이브 및 열 관리 구성요소
모터 및 e-드라이브 하우징, 인버터 및 열 구성 요소에는 냉각 재킷, 권선 통로 및 얇은 벽이 포함될 수 있습니다. 인쇄된 모래를 통해 팀은 초기에 설계를 비교하고 금속 주조에 대한 흐름, 밀봉 및 열주기 테스트를 수행할 수 있습니다. 생산 경로가 다이캐스팅인 경우 미세 구조, 표면, 치수 및 특성의 차이를 문서화하고 생산 툴링에서 확인이 필요한 결론을 식별합니다.
섀시, 차체 구조 및 대형 프로토타입
설계가 동결되기 전에 대형 금속 공구를 반복적으로 수정하는 것은 비용이 많이 듭니다. 모래 주조 프로토타입은 포장, 가공 기준, 조립 및 선택된 구조 기능을 확인하고 용융 금속 러너 시스템을 검증하는 데 도움이 됩니다. 이는 생산용 고압 다이캐스팅 도구를 대체할 수 없으며 자체적으로 생산 주기 시간이나 성능을 설정할 수 없습니다. 모래 주형 및 핵심 프로세스의 경계와 기가캐스팅 개발의 모래 프린팅 가이드를 검토하세요.
레거시 차량 및 서비스 부품
툴링이 중단되거나 원래 공급망이 종료되거나 수요가 매우 낮을 때 주조 데이터는 보관된 CAD, 도면 또는 스캔에서 재구성되어 짧은 금형을 인쇄하는 데 사용될 수 있습니다. 이를 위해서는 일부 부품에 대한 완전히 새로운 도구가 필요하지 않지만 여전히 재료 확인, 치수 복구, 프로세스 검토 및 첫 번째 품목 검증이 필요합니다. 지적 재산권, 도면 승인, 안전 책임, 파일 액세스 및 개정 관리는 필수적입니다.
개발 툴링 및 보조 부품
인쇄된 모든 모래 부분이 주조 주형이 되는 것은 아닙니다. 일부 프로그램에서는 열성형 및 복합재의 희생 중자, 고정 장치 또는 공정 시험을 위해 모래 기반 적층 가공을 사용합니다. 강도, 온도, 표면 및 제거 요구 사항은 별도의 검증이 필요합니다.
출판된 자동차 투자 참고자료
툴링은 신차 개발에 있어서 여전히 주요 비용입니다. 이 기사의 소스 자료에서는 일반적인 계기판 툴링이 USD 100,000~150,000, 범퍼 툴링이 USD 50,000~100,000, 엔진 관련 툴링이 USD 20,000~80,000라고 나와 있습니다. 주요 설계 변경에는 약 USD 100,000가 추가될 수 있는 반면, 대형 일체형 언더바디 다이는 USD 150만에 이를 수 있습니다. 따라서 디지털 샌드는 고가의 금속 툴링이 동결되기 전 시험에 가장 유용합니다.
일부 자동차 프로그램에서는 모래 기반 검증 비용이 금속 프로토타입 경로의 약 3%에 달하고 개발 시간이 약 1년에서 2~3개월로 단축되었으며 총 개발 비용이 약 절반으로 절감되었다고 보고했습니다. 이를 보편적인 결과가 아닌 프로젝트 참조로 취급하십시오.
BMW의 IDAM 프로젝트는 2019년 연간 약 50,000개의 생산 부품과 10,000개의 예비 부품을 목표로 하는 2개의 적층 제조 파일럿 라인으로 시작되었습니다. BMW는 또한 2020년 뮌헨 적층 제조 센터에 약 1,500만 유로를 투자했으며 자동화를 통해 수동 작업을 약 35%에서 5% 미만으로 줄이고 금속 AM 부품의 단가를 절반으로 줄였습니다. IDAM에는 금속 AM이 포함되어 있으며 샌드 프린팅 프로그램은 아니지만 자동차 디지털 제조가 반복 가능하고 추적 가능한 생산을 향해 어떻게 나아가고 있는지 보여줍니다.
올바른 경로 선택
| 프로젝트 특징 | 먼저 평가할 경로 |
|---|---|
| 일회성 또는 소량, 복잡함, 자주 변경됨 | 3D 프린팅된 모래 주형 또는 중자 |
| 단순한 외부 금형, 복잡한 내부 중자 | 인쇄 중자가 있는 기존 금형 |
| 안정적인 중대형 모래 주조 | 툴링, 자동화된 성형 및 인쇄 용량 비교 |
| 고압 다이캐스팅용 대형 부품 | 선택된 개발 점검을 위한 인쇄된 모래; 생산용 금속 공구 |
| 외관과 핏만 | 폴리머 프로토타입은 더 빠르고 저렴할 수 있습니다. |
| 생산 재료에 가까운 기능 검증 | 합금, 열처리 및 테스트 요구사항을 충족하는 주조 경로를 선택하세요. |
SJ-1200 모래 3D 프린팅 시스템은 산업용 금형 및 중자용으로 제작되었습니다. 프로토타입, 브리지 또는 예비 부품 경로를 비교하려면 대표 부품과 예상 수량을 보내주세요.
자주 묻는 질문
어떤 자동차 부품이 일반적인 후보입니까?
파워트레인 및 변속기 하우징, 모터 하우징, 펌프 본체, 열 구성 요소 및 선택된 구조. 크기, 합금, 내부 통로, 테스트 목표 및 수량에 따라 적합성이 결정됩니다.
인쇄는 레거시 예비품을 어떻게 지원합니까?
법적 승인과 신뢰할 수 있는 재구성 데이터를 통해 원래 도구 없이도 짧은 금형을 만들 수 있습니다. 첫 번째 주조에는 여전히 재료, 치수 및 기능 검증이 필요합니다.
인쇄된 모래 주형으로 대형 구조용 주물을 만들 수 있습니까?
프린터의 제작 범위 내에서 또는 공학적 분할을 통해 다양한 크기를 만들 수 있습니다. 접합, 취급, 강도, 붓기 및 뒤틀림은 크기가 커짐에 따라 더욱 중요해집니다.
프로토타입 경로는 생산 툴링과 어떻게 다릅니까?
프로토타입 제작에서는 반복과 적은 수량을 우선시합니다. 생산 도구는 사이클 시간, 수명, 자동화 및 단가를 우선시합니다. 샌드캐스트 프로토타입은 다이캐스트 미세 구조나 성능을 재현하지 못할 수 있습니다.
팀은 인쇄된 모래와 금속 툴링 중에서 어떻게 선택해야 합니까?
수량, 설계 성숙도, 규모, 복잡성, 대상 프로세스, 리드 타임 및 총 비용을 비교하십시오. 디자인이 동결되기 전이나 낮은 볼륨으로 인쇄합니다. 수요와 형상이 안정되면 적절한 생산 도구로 전환합니다.