净节省超4万美元:国外动力车辆使用中国3D打印机降本增效-3D打印技术参考    

净节省超4万美元:国外动力车辆使用中国3D打印机降本增效

                   

SuperATV 是领先的 UTV (Utility Task Vehicle,多用途全地形车)和 ATV(All-Terrain Vehicle,全地形车) 后市场零部件及配件制造商,设计和生产数千种产品,旨在提升车辆性能、耐用性和驾乘体验。SuperATV 成立于 2004 年,从最初的车库创业团队发展成为行业内规模领先的创新企业之一。目前,公司拥有近 50 万平方英尺的制造及仓储空间、超过 600 英亩的专用测试场地,并建立了涵盖工程设计、制造和分销的垂直一体化运营体系。

每一款产品均在内部完成设计、原型制作、测试和验证,以确保产品在交付客户之前具备出色的质量、适配性和可靠性。SuperATV 的 3D 打印实验室为这一创新体系提供支持,并利用增材制造技术开展产品开发、快速原型制作、工装、夹具以及小批量生产零部件制造。

通过将工业级 3D 打印集成至工程工作流程,SuperATV 能够加快设计验证、缩短开发周期,并更快地向市场交付耐用、高性能的越野车辆后市场产品。

应用概括与挑战:快速开发与制造瓶颈

身处竞争激烈的动力运动车辆后市场,SuperATV 需要针对新发布的 UTV 和 ATV 车型快速开发产品,同时确保每个零部件都能满足严苛的性能要求,包括高强度、尺寸稳定性、抗冲击性和耐温性能

由于许多面向特定应用的设计需要根据不同车辆平台和性能要求进行定制,工程零部件在投入生产之前通常需要经历多轮设计迭代,因此开发速度成为一项关键要求。

在开发过程中,传统机械加工方式面临多项挑战:

  • 每次设计修改都会增加机械加工成本,并减缓迭代进程。
  • 同时制作多个不同版本的原型既昂贵又耗时。
  • 经过优化的复杂几何结构采用传统制造方式往往难以实现,或制造成本过高。
  • 替换零部件的交付周期可能长达数天至一周。
  • 工程团队需要一套能够在内部快速制造耐用功能原型的解决方案,同时减少对外部制造资源的依赖。

解决方案:高效设计与功能验证

为了加快产品开发,SuperATV将Raise3D RMS220 SLS(选择性激光烧结) 3D 打印解决方案集成到其工程工作流程中,并使用 Raise3D PA12 粉末制造功能原型和可用于生产的工程零部件。

与传统机械加工方式不同,RMS220 使工程师能够在数小时内直接将 CAD(Computer-Aided

Design,计算机辅助设计)模型转化为实体零件,从而大幅缩短设计验证周期。一次典型的打印任务约需 12 小时,单次打印最多可生产 16 个功能零件,使工程师能够同时评估多个设计方案,而无需依次进行验证。

SLS 打印 PA12 所具备的机械性能和尺寸精度,使 SuperATV 的工程师能够获得耐用的功能零件,可用于适配性检查、装配验证和性能测试。

同时,粉末床熔融工艺能够制造采用传统机械加工方式难以实现或成本较高的复杂内部几何结构、轻量化结构和集成功能特征。这种设计自由度使工程师能够针对增材制造对零部件进行专门优化,同时将多个功能特征或多个零部件整合到单个零件中。

通过结合 PA12 的功能性能与 RMS220 的设计灵活性,SuperATV 能够突破基础外观原型的局限,制造出更加贴近预期应用需求的零件。工程师可以在内部快速修改、打印并验证定制化的 UTV 和 ATV 零部件,从而减少传统制造方式所需的机械加工、工装和装配环节。

此外,在单次打印任务中生产多个不同设计版本的能力,还进一步简化了适配性和功能测试流程,使工程师能够更加高效地评估并优化设计。

应用成果:降本提效成果显著

在部署 Raise3D RMS220 后,这些能力已经转化为 SuperATV 工程和产品开发工作流程中的一系列可量化改进。通过将 SLS 生产能力部署至企业内部,SuperATV 降低了对传统机械加工和外部制造的依赖,并能够更加快速地获得功能原型、工装、夹具以及小批量生产零部件。

采用 Raise3D RMS220 后取得的主要成果包括:

  • 交付周期缩短 30 天。
  • RMS220 部署后的两个月内,原型制作成本累计节省超过 40,000 美元。
  • 降低工装投入、库存需求和原型制作成本。
  • 通过快速的内部设计迭代,加快工程验证。
  • 缩短不同设计方案的周转时间。
  • 通过采用传统制造方式难以实现的轻量化、优化几何结构,实现更大的设计自由度。

未来展望:拓展更多生产应用

随着 SuperATV 持续扩展其工程和制造能力,工业级 SLS 3D 打印已经成为其产品开发战略中的重要组成部分。Raise3D RMS220 使工程团队能够完全在内部快速完成新产品的原型制作、验证和优化,在降低开发成本的同时,加快产品上市速度。

未来,SuperATV 计划进一步利用增材制造技术开展功能性工装、生产夹具、终端特殊用途零部件以及小批量制造。结合其垂直一体化的设计、测试和制造体系,工业级 3D 打印将继续支持 SuperATV 的发展使命,帮助其持续推出创新、高性能的后市场产品。这些产品经过工程设计和测试,能够承受最严苛的越野使用环境。