Betatype 3D打印384個前大燈，顯示出汽車生產中金屬AM的價值

航空航天業(yè)一直是探索和采用金屬增材制造技術的肥沃產業(yè)，但是汽車行業(yè)卻受到一些限制，這并不是說3D打印沒有被用于汽車生產，據(jù)了解，大多數(shù)汽車制造商正在對其進行調研，盡管由于許多因素(包括生產率和每件成本)的采用而受到限制。最近，英國制造商Betatype展示了AM如何通過使用激光粉末床熔合(LPBF)在單一構造中制造384個合格的金屬部件，從而克服汽車領域的這些限制，該項目利用Betatype優(yōu)化技術大幅降低部件成本(從40美元到4美元)并縮短交付周期(從444小時縮短到34小時)。

大批量產業(yè)
在其案例研究中，Betatype開始挑戰(zhàn)人們普遍認為的AM技術 - 正如他們現(xiàn)在所做的那樣 - 無法滿足某些面向消費者的行業(yè)(如汽車)的大批量和低成本需求。相反，它表示在大批量行業(yè)中采用AM的關鍵是優(yōu)化流程經濟性。換句話說：為每個生產的零件選擇最有效的制造工藝。

通過將這些知識與自身對AM限制及其優(yōu)化技術的認識相結合，Betatype表示，它能夠幫助客戶創(chuàng)建專為AM設計的零件，并且比傳統(tǒng)制造零件表現(xiàn)更好，在經濟上也是可行的。

完全堆疊
更實際的是，Betatype演示了如何通過3D打印一系列LED大燈將AM用于汽車行業(yè)的生產制造。正如該公司所解釋的那樣，該項目源于汽車行業(yè)最近轉向使用LED大燈及其適應新的熱管理挑戰(zhàn)的需求。

“ 通常，這些新組件需要相對較大的散熱器，這些散熱器通常是主動冷卻的，”該公司寫道�！� Betatype認識到這些金屬部件的特定幾何形狀使其成為LPBF生產的理想選擇，LPBF可以將多個制造工藝整合為一種生產方法。”

為了使金屬大燈部件適合AM，Betatype首先重新設計了使用LPBF進行打印的部件。在重新設計過程中，Betatype能夠設計具有內置支撐功能的部件，這使得多個前燈部件能夠在構建托盤中彼此堆疊，而無需額外的支撐。

雖然“完全堆疊”通常被認為是一項復雜的壯舉(很大程度上是由于層過程中的熱應力)，Betatype確保前照燈部件設計用于減少熱應力。Betatype提出的新穎堆疊設計最終使公司能夠將一系列零件“嵌套”在一起，以優(yōu)化打印機的構建量。如上所述，由于這一點，在一個打印作業(yè)中共打印了384個零件。用于實現(xiàn)此目的的機器是EOS M 280系統(tǒng)。

更好，更便宜，更快
除了將零件設計為堆疊模型外，Betatype還利用其專業(yè)知識優(yōu)化構建過程的其他方面。正如該公司指出：“通過特定的控制參數(shù)，每層中的部件暴露于激光有效熔化部件的單個刀具路徑中，顯著減少，兩者之間的延遲最小 。這與Betatype的優(yōu)化算法和過程IP相結合， 將每個部件的構建時間從每個部件的1小時減少到不到5分鐘。這比使用標準構建處理器快10倍 �！�

在成本方面，Betatype表示它成功地將每件成本從40多美元降低到不到4美元 - 大大節(jié)省了成本。它補充說，使用EOS M280或Renishaw的RenAM500M(單激光中型框架(SLMF)系統(tǒng))，它可以將生產時間從444小時縮短到大約30小時，用于生產384大燈部件。然而，使用新的多激光系統(tǒng)MLMF，它甚至能夠將構建時間縮短到19小時。

“ 使用這些高生產率系統(tǒng)，每個系統(tǒng)生產一年的生產率從7055個零件增加到135,168個就有可能實現(xiàn)19倍的增長，”Betatype說道�！巴ㄟ^安裝7臺機器運行這一優(yōu)化過程，每年可以接近100萬個零件 - 功能更強，成本效益更高的零件。”

來源：3D打印在線