根據AMPOWER的市場研究，如按垂直應用領域將增材製造-3D列印市場進行細分，汽車製造是第二大垂直應用領域。預計2026年，整個增材製造行業的規模將達到192.3億歐元。汽車行業份額占到整個3D列印行業中的18.6%，其中新能源汽車對增材製造技術的應用增長速度更快。
西卡中國汽車事業部正是受益於3D列印技術。他們在零部件研發試製工作中，通過使用3D列印技術，成功地優化了汽車內部零部件設計，滿足了零部件設計和3D列印零部件剛度的要求，並保證了出色的隔音降噪效果。接下來，我們將深入探討西卡中國汽車事業部所應用的具體3D列印技術、材料以及零部件設計與測試工作。
/ 低成本，高質量開發汽車零部件
近期，INTAMSYS 遠鑄智能與材料合作夥伴KEXCELLED攜手，為西卡中國汽車事業部提供3D列印汽車零部件的解決方案。相較於傳統方式，可幫助汽車行業用戶在原型開發方面縮短80%-90%的時間和成本，為新產品快速疊代注入「加速度」。
西卡作為擁有一整套粘接、減震、密封和結構增強解決方案的汽車零部件供應商，能幫助整車廠客戶打造出更輕、更牢固、更安全、更安靜、更環保的車輛。
在對原型件進行製造和驗證的過程中，西卡團隊通過使用遠鑄智能工業級FDM/FFF 3D列印設備FUNMAT PRO 410 製造的3D列印零件與SIKA EVA環保塑料發泡材料進行粘合，EVA材料發泡填充零部件和車身之間的空隙，形成一個堅固的結構，既保證了車身所需剛度，又達到了防震和隔音降噪的效果。
3D列印零件與EVA材料粘合
在3D列印材料的選擇上，KEXCELLED PAHT K7 3D列印線材憑藉其高剛性、高性能、易使用的特性脫穎而出。這是一款基於PA6的高剛性、高性能、易使用的聚醯胺材料。該材料斷裂伸長率為21%-25%，韌性良好，抗衝擊強度出色；彎曲強度100-110Mpa，彎曲模量2400-2600Mpa, 表現出高剛性和承重能力。此外，它還具備低蠕變性能，不容易發生變形，保持良好的精度。這些特性使得其3D列印製件滿足汽車零部件的各項需求。不僅如此，良好的粘合性使其可以輕鬆與其他材料組成復合結構和具備特定功能的零部件，達到防震和隔音降噪的效果。
KEXCELLED PAHT K7 3D列印線材對設備的3D列印能力也有極高的要求，不僅需要滿足3D列印溫度的要求，還必須克服尼龍的易吸水性。INTAMSYS遠鑄智能 FUNMAT PRO 410 是一款工業級雙噴頭高溫3D列印設備，它具有305*305*406mm 幅面列印尺寸、線材密封乾燥技術、多材料覆蓋能力，以極高的精度和質量3D列印PA工程塑料，製作出細緻且質量上乘的3D列印零件，精準再現汽車零部件的設計模型。
INTAMSYS遠鑄智能 FUNMAT PRO 410 3D列印設備
3D列印汽車零部件成品，來源：KEXCELLED
基於遠鑄智能對KEXCELLED PAHT K7 3D列印材料工藝參數的優化和嚴格的測試，使得3D列印件能夠將PAHT K7材料本身所具有的性能優勢發揮到最佳，助力西卡對白車身空腔噪音隔斷和結構增強零部件設計方案及變更方案進行快速、反覆的驗證，極大地降低了驗證模具和模具更改的風險和成本。最重要是3D列印零部件直接用於原型驗證，縮短零件設計修改時間，加快整車開發周期。
SIKA白車身
以上案例探討了3D列印技術在汽車零部件製造過程中的應用，特別是在白車身空腔噪音隔斷和結構增強零部件的設計方案驗證及變更方案的驗證方面的應用。通過遠鑄智能工業級FDM/FFF 3D列印設備和KEXCELLED 線材，為白車身提供額外的剛度，從而提高其在碰撞時的被動安全性能，同時還能實現減震、隔音和降噪的效果。
/ 從原型到生產，為新車型開發助力
伴隨著3D列印技術的發展，基於材料擠出工藝的FDM/FFF 3D列印技術在汽車行業的應用場景也日漸豐富，在汽車行業的幾乎每一環節都能承擔相應的任務。
目前工業級FDM/FFF 3D列印技術的汽車製造應用可以歸為三大類：
- 第一類：原型類，包含外觀原型，裝配原型，還有功能性的原型；
- 第二類：製造在工廠的生產環節中所需的工裝、夾具；
- 第三類：零件小批量生產，例如用3D列印高性能材料、纖維增強復合材料零部件替代金屬零部件，或製造複雜輕量化零部件。
除了直觀的應用以外，3D列印技術還能夠為汽車領域的製造企業帶來更多拓展價值。例如：
- 企業內部增材製造-3D列印設備，可以減少對外部供應商的依賴；
- 3D列印即用即打的特性，能夠讓備品備件以數字型檔存的形式存在，這可以減少無謂的庫存成本和浪費；
- 此外，3D列印可以幫助汽車廠商去嘗試各種各樣的新材料，然後運用到對應的應用場景當中去。
汽車行業的不同應用，對材料也提出了較高的要求，無論是用於賽車中構建固定裝置、墊片和母線等零部件的高性能材料；用於增渦發動機部件的復合材料還是用於空調濾芯蓋板、方向盤試製件的工程材料，INTAMSYS 遠鑄智能皆提供了覆蓋多種材料的3D列印解決方案，與保時捷、特斯拉、寶馬、豐田、米其林、紅牛方程式賽車隊等汽車產業鏈用戶進行密切合作，賦能汽車工業電動化、智能化的發展。