PIXg將金屬3D打印與模具設計相結合以提高汽車生產效率

魔猴君  行業資訊   1604天前

自動駕駛汽車制造商PIX Moving將金屬3D打印與受模具啟發的生成設計相結合，以提高汽車生產效率。該公司的“ C-ZONE 01”端到端數字制造工廠利用大幅面DED 3D打印形式的電弧增材制造（WAAM）生產其PIXBOT和PIXLOOP自動駕駛汽車底盤模型。根據PIX的說法，拓撲優化和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發言人表示：“我們相信我們所做的工作正在為汽車行業的范式轉變做出貢獻。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設計和制造自動駕駛汽車底盤產品，例如PIXLOOP。圖片來自PIX。

粘液模制算法

PIX首次采用WAAM 3D打印技術是在2019年，當時該公司為其第一個自動駕駛汽車底盤制作了原型。主要挑戰是將WAAM約束條件納入生成的設計工作流程中，該公司嘗試使用現成的工具（例如Autodesk Generative Design，PTC Frustum和Altair Inspire）進行結構優化。盡管這些程序對于常規制造技術甚至PBF 3D打印都非常有效，但事實證明WAAM需要更嚴格的參數集。

為了克服這個問題，PIX工程師親自設計了自己的生成設計算法，他們將其稱為“粘液模制算法”。該算法從皮氏培養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行建模。

使用生成設計進行3D打印機箱結構

該工具創建的每個設計迭代都經過靜態有限元分析（FEA），在該分析中，通過模擬應力和變形來評估結構的性能。然后，由人類設計師執行“修飾”，并根據WAAM的嚴格約束條件進一步優化基本模型。最終要由設計人員在結構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險。

直到今天，這種以設計為導向的3D打印工作流程仍包含PIX的大部分生產過程。該公司現在的目標是通過WAAM大批量地實現下一代自動駕駛汽車底盤結構的3D打印，該結構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的計算設計團隊寫道：“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，汽車制造并沒有發生太大變化。”

PIX專門設計的底盤結構。圖片來自PIX。

生成設計和拓撲優化是增材制造設計（DfAM）的主要部分，其用途不僅限于汽車領域。在體育用品行業，3D打印服務提供商ADDIT·ION以前使用生成設計來3D打印一組拓撲優化的滑雪板綁定。與運動公司Nidecker Group合作開發的綁帶可提供最大的剛度，并具有最小的質量。

在其他地方，3D打印機OEM Stratasys最近宣布與工程軟件開發商nTopology建立合作伙伴關系，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，共同為用戶開發一系列可訪問的，可定制的DfAM程序。

來源：https://www.3ddayin.net/xinwenpindao/guowaikuaidi/40082.html