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  • 产品名称: 华曙高科3D打印高强度、高熔点PA6汽车进气岐管

2016年,华曙高科高温3D打印设备HT403P问世!于是在3D打印界出现了这样一对新搭档——高温3D打印设备HT403P和纯PA6材料FS6028PA。TA们亲密无间、相互配合,赋予了华曙高科与巴斯夫客户在汽车、航空航天等领域"直接生产、直接应用"的理想解决方案。

 

3D打印PA6汽车进气岐管

一直以来,上海泛亚汽车技术中心负责发动机进排气系统的刘工程师对3D打印技术在工业领域的应用与可观的效益期待已久。过去几年间,他一直向供应商提出一个相同的要求:能否用3D打印技术为他负责的发动机开发项目提供进气歧管的原型件?渐渐地,这个问题成了刘工程师的保留"曲目"——在与业界伙伴交流合作的大多数场合,他总会抱着或可一试的心态抛出这个提议,可惜应者寥寥,收效甚微。直到2014年底,在泛亚汽车技术中心与巴斯夫公司共同举办的一个内部研讨会上,刘工与巴斯夫3D打印创新业务部门业务总监Dirk Simon博士很偶然的分在一个小组里。而这一次,他终于等来了不一样的答案:位于德国的巴斯夫3D打印团队愿意为泛亚研发一种新型3D打印材料,满足发动机开发实验的需求。

 

2015年,工业级3D打印领航企业华曙高科与巴斯夫强强联手,共投资逾1亿欧元用于汽车部件等工业领域的多款特种3D打印材料及设备的研制。在华曙高科及巴斯夫提供的全新技术支持下,泛亚团队得以在一周的时间内成功完成从部件设计、经3D打印到对系统关键部位的检测与调试的过程,大幅缩短了开发周期。这一技术,正是巴斯夫与华曙高科联合开发的选择性激光烧结PA6 3D打印解决方案。

 

 

全球唯一大尺寸、能烧结PA6材料的3D打印解决方案

在2016年德国Formnext展会上,华曙高科发布了全新高效智能工业级3D打印生产系统403P系列。该系列之一的HT403P是市场上首款可批量生产加工PA6材料的商用型工业级3D打印设备,在国际上具有领先水平。它的成型缸温度达到220℃,可烧结熔点225℃以下的材料,例如高强度高熔点的PA6材料,开源且高温的理念,极大拓宽了可打印的功能性材料种类。配合华曙高科与全球最大的化工集团德国巴斯夫共同研发的纯PA6 3D打印材料FS6028PA,组合成目前市场上唯一既具备大尺寸成型能力,又能烧结PA6材料的3D打印解决方案。FS6028PA材料的拉伸强度高于同类大多数材料,可以直接制作终端或功能件,优秀的热变形温度,适用于大多数耐温件的直接制造。使用该材料打印的汽车进气岐管链接部件的部分表面还能做一些特殊处理以达到密封要求、充分体现了PA6材料在机械性能、化学稳定性外的加工灵活性。

 

对比项 
(制件)

光敏树脂

ABS

PA11、PA12

PA6

强度 Mpa

30Mpa

40Mpa

48Mpa

70Mpa

热变形 
(1.8Mpa)

27℃

48℃

58℃

97.8℃

应用领域

外观模型件

手板模型件

研发制件及部分终端件

大多数功能及终端工业件


FS6028PA弹性模量为3500MPa,具有优异的刚性。同时确保高精度打印尺寸和精准的复杂表面还原,还适用于需要精密配合的固定部件和活动部件以及数模的早期验证和功能验证。通过扭力实验证明,采用普通尼龙材料的3D打印汽车进气岐管部件螺母扭力≤19N.m,而采用FS6028PA材料的3D打印汽车进气岐管部件螺母扭力高达26.5 N.m,能宽裕地应对各种受力条件。

 

高熔点——塑料进气歧管与发动机缸盖直接连接,发动机缸盖温度可达130 ~150℃。因此,要求塑料进气歧管材料能承受180℃的高温。汽车生产的流水线装配温度高达130度,一般材料软化变形,无法保证精度,而FS6028PA熔点高达222℃,能在高温下保持优异的机械性能和抗蠕变特性,不仅能用于高温部件,还可适用于需要热水洗涤和反复消毒的应用。

 

 

高强度——进气歧管安装在发动机上,要承受汽车发动机振动负荷、节气门和传感器惯性力负荷、进气压力脉动负荷等,还要保证在发动机发生异常回火时不被高压脉动压力爆破,因此要求所使用的塑料具有很高的强度。通过注塑成型的汽车进气岐管部件经过多道工序组装拼接,其连接处容易爆开;而采用高强度FS 6028PA的3D打印汽车进气岐管部件一体成型,能成功通过爆破测试。

 

典型应用领域

前期针对发动机连接管进行3D打印及测试表明,使用PA6 3D打印解决方案制作的工件具有更高的强度及热稳定性,已通过700小时动态测试。据统计,华曙高科PLS技术对于复杂管型件及结构件的制作效率显著提高,节约60%的成本,提升40%效率。HT403P设备与FS 6028PA材料的完美结合,不但保证了打印制件的高性能,而且保证了不同批次制件的强度、尺寸精度、热变形等多项性能的高品质。

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