根据AMPOWER的市场研究，如按垂直应用领域将增材制造-3D打印市场进行细分，汽车制造是第二大垂直应用领域。预计2026年，整个增材制造行业的规模将达到192.3亿欧元。汽车行业份额占到整个3D打印行业中的18.6%，其中新能源汽车对增材制造技术的应用增长速度更快。
西卡中国汽车事业部正是受益于3D打印技术。他们在零部件研发试制工作中，通过使用3D打印技术，成功地优化了汽车内部零部件设计，满足了零部件设计和3D打印零部件刚度的要求，并保证了出色的隔音降噪效果。接下来，我们将深入探讨西卡中国汽车事业部所应用的具体3D打印技术、材料以及零部件设计与测试工作。
低成本，高质量开发汽车零部件
近期，INTAMSYS 远铸智能与材料合作伙伴KEXCELLED携手，为西卡中国汽车事业部提供3D打印汽车零部件的解决方案。相较于传统方式，可帮助汽车行业用户在原型开发方面缩短80%-90%的时间和成本，为新产品快速迭代注入“加速度”。
西卡作为拥有一整套粘接、减震、密封和结构增强解决方案的汽车零部件供应商，能帮助整车厂客户打造出更轻、更牢固、更安全、更安静、更环保的车辆。
在对原型件进行制造和验证的过程中，西卡团队通过使用远铸智能工业级FDM/FFF 3D打印设备FUNMAT PRO 410 制造的3D打印零件与SIKA EVA环保塑料发泡材料进行粘合，EVA材料发泡填充零部件和车身之间的空隙，形成一个坚固的结构，既保证了车身所需刚度，又达到了防震和隔音降噪的效果。
3D打印零件与EVA材料粘合
在3D打印材料的选择上，KEXCELLED PAHT K7 3D打印线材凭借其高刚性、高性能、易使用的特性脱颖而出。这是一款基于PA6的高刚性、高性能、易使用的聚酰胺材料。该材料断裂伸长率为21%-25%，韧性良好，抗冲击强度出色；弯曲强度100-110Mpa，弯曲模量2400-2600Mpa, 表现出高刚性和承重能力。此外，它还具备低蠕变性能，不容易发生变形，保持良好的精度。这些特性使得其3D打印制件满足汽车零部件的各项需求。不仅如此，良好的粘合性使其可以轻松与其他材料组成复合结构和具备特定功能的零部件，达到防震和隔音降噪的效果。
KEXCELLED PAHT K7 3D打印线材对设备的3D打印能力也有极高的要求，不仅需要满足3D打印温度的要求，还必须克服尼龙的易吸水性。INTAMSYS远铸智能 FUNMAT PRO 410 是一款工业级双喷头高温3D打印设备，它具有305*305*406mm 幅面打印尺寸、线材密封干燥技术、多材料覆盖能力，以极高的精度和质量3D打印PA工程塑料，制作出细致且质量上乘的3D打印零件，精准再现汽车零部件的设计模型。
INTAMSYS远铸智能 FUNMAT PRO 410 3D打印设备
3D打印汽车零部件成品，来源：KEXCELLED
基于远铸智能对KEXCELLED PAHT K7 3D打印材料工艺参数的优化和严格的测试，使得3D打印件能够将PAHT K7材料本身所具有的性能优势发挥到最佳，助力西卡对白车身空腔噪音隔断和结构增强零部件设计方案及变更方案进行快速、反复的验证，极大地降低了验证模具和模具更改的风险和成本。最重要是3D打印零部件直接用于原型验证，缩短零件设计修改时间，加快整车开发周期。
SIKA白车身
以上案例探讨了3D打印技术在汽车零部件制造过程中的应用，特别是在白车身空腔噪音隔断和结构增强零部件的设计方案验证及变更方案的验证方面的应用。通过远铸智能工业级FDM/FFF 3D打印设备和KEXCELLED 线材，为白车身提供额外的刚度，从而提高其在碰撞时的被动安全性能，同时还能实现减震、隔音和降噪的效果。
从原型到生产，为新车型开发助力
伴随着3D打印技术的发展，基于材料挤出工艺的FDM/FFF 3D打印技术在汽车行业的应用场景也日渐丰富，在汽车行业的几乎每一环节都能承担相应的任务。
目前工业级FDM/FFF 3D打印技术的汽车制造应用可以归为三大类：
- 第一类：原型类，包含外观原型，装配原型，还有功能性的原型；
- 第二类：制造在工厂的生产环节中所需的工装、夹具；
- 第三类：零件小批量生产，例如用3D打印高性能材料、纤维增强复合材料零部件替代金属零部件，或制造复杂轻量化零部件。
除了直观的应用以外，3D打印技术还能够为汽车领域的制造企业带来更多拓展价值。例如：
- 企业内部增材制造-3D打印设备，可以减少对外部供应商的依赖；
- 3D打印即用即打的特性，能够让备品备件以数字库存的形式存在，这可以减少无谓的库存成本和浪费；
- 此外，3D打印可以帮助汽车厂商去尝试各种各样的新材料，然后运用到对应的应用场景当中去。
汽车行业的不同应用，对材料也提出了较高的要求，无论是用于赛车中构建固定装置、垫片和母线等零部件的高性能材料；用于增涡发动机部件的复合材料还是用于空调滤芯盖板、方向盘试制件的工程材料，INTAMSYS 远铸智能皆提供了覆盖多种材料的3D打印解决方案，与保时捷、特斯拉、宝马、丰田、米其林、红牛方程式赛车队等汽车产业链用户进行密切合作，赋能汽车工业电动化、智能化的发展。
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