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3D 打印连接器能否满足汽车行业的标准?
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3D 打印连接器能否满足汽车行业的标准?

2021-09-07 13:41:52 来源:连接器世界网 作者:Allicdata公司

【哔哥哔特导读】我们周围的许多行业都在走向电气化。乘用车的数字化就是一个很好的例子,这可能是对全球汽车市场的最大影响之一。除了特斯拉和Cyberruck,其他主流汽车制造商也在致力于开发电动汽车(EV)。

我们周围的许多行业都在走向电气化。乘用车的数字化就是一个很好的例子,这可能是对全球汽车市场的最大影响之一。除了特斯拉和Cyberruck,其他主流汽车制造商也在致力于开发电动汽车(EV)。

此外,汽车原始设备制造商(OEM)也正在推出更多依赖电子互连功能的计算机系统、配件和其他功能。与此同时,快递无人机、自动机器人等新兴产业不断涌现,将摆脱小众市场标签,进入全球主流市场。这一切都需要广泛的基础设施来支撑,因此必将促进相关产业的发展。

连接器

由于电气化带来的持续市场变化将导致更多参与者和产品的出现,为此,电连接器制造商需要保持快速响应的能力,以满足现有客户和新客户。北美四大连接器巨头(TE、Aptiv、Molex 和Amphenol)等OEM能够服务小批量、多品种市场。由于电连接器的外壳多为注塑制品,因此在注塑过程中,硬模是最昂贵、交货时间最长的部分。

在大批量生产中,生产工具的成本可以被大量的零件分担,这种生产方式非常的经济。但是,在生产小批量所需的零件时,无法通过批量生产来分摊工具成本,从而使得小批量生产变得不经济。

目前,大多数电动汽车制造商每年生产的汽车不足20万辆。与此同时,越来越多的汽车制造商仍在涌入这个市场,因此需要新的解决方案来应对这些市场的增长和变化。

Fortify公司提供的应对方法是基于纤维增强注塑成型的塑料部件。成型件中的纤维增强可将机械性能(如强度、刚度和HDT)提高20-100%。事实证明,这种材料性能的提高是增强塑料件市场持续增长的原因,ForTIfy公司正在将相同的方法应用于电连接器行业。

通过在打印过程中将增强纤维添加到合适的材料中,ForTIfy可以帮助提高高性能零件所需的机电性能,同时也满足小批量生产的经济性要求。

小批量和定制的解决方案非常适合3D打印。使用3D打印可以降低成本并缩短交货时间。在工厂车间智能高效地实施 3D打印将使经济可行的小批量生产操作成为可能。

增材制造(AM)行业已经开始融入这个产品市场,3D打印公司和连接器公司的合作开始出现了一些真正的进展,但挑战依然存在。3D打印OEM正在努力寻找突破性的材料和工艺组合,以消除无法在生产应用中完全采用增材制造的障碍。

是什么阻碍了3D打印?对于电连接器来说,罪魁祸首是材料特性和打印分辨率。

仔细观察标准汽车电气连接器,许多外壳主要由玻璃填充的工程级热塑性塑料制成,例如 PBT、PPS或尼龙。目前这个领域没有参与者可以直接3D打印PBT或PPS,但3D打印的尼龙已经发展了几十年,市面上也有3D打印的玻璃填充的产品。

FDM和SLS是两种主要的商用热塑性增材制造技术,由于不可避免的技术和物理因素造成的严重限制,这些工艺无法满足商用多腔电连接器所需的分辨率、表面光洁度和壁厚、孔尺寸和公差要求。一些DLP和SLA解决方案有能力满足这些分辨率要求,但它们无法使用行业标准的热塑性材料(如尼龙和 PBT)进行打印,或者它们无法实现对该应用至关重要的属性。

DLP和SLA公司已经在努力改进他们的树脂配方,使他们更接近电连接器应用的高要求。对于光敏聚合物材料科学家来说,能够打印出足够坚硬的零件以承受混凝土工厂地板上水滴的侵蚀,同时还能够承受将热循环扩展到150°C的能力是一项工程挑战。实现特定的特性可以在恶劣的环境中释放大量的商机。巴斯夫、帝斯曼和汉高等化学品制造商一直专注于满足苛刻的汽车电连接器的要求,并开发了具有高温和V0阻燃性的工程光聚合物,但没有完整的解决方案。

如果我们的行业继续专注于改善光固化热固性系统的材料特性,我们将能够实现电连接器所需的分辨率和材料特性。ForTIfy公司正在与材料合作伙伴合作,以提高电连接器和其他零件的材料性能,以满足汽车要求。

随着全球高价值产品向电气化方向发展,3D打印材料的不断发展徘徊在完整的工程级性能特征边缘,市场已准备好提供新的解决方案。随着3D打印材料开发商和电连接器OEM厂商的不断合作,相信真正的3D打印解决方案很快就会进入这个全球市场。

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