清锋科技《快速3D打印在汽车工装夹具中的应用》当选优秀论文

1月22日，由清锋科技（LuxCreo）科研人员验证、编写的研究论文《快速3D打印在汽车工装夹具中的应用》（以下简称《应用》）入选2021年浙江省汽车工程学会学术年会优秀论文，并受邀在线上进行了汇报展示。

在成功研发面向直接制造应用的TM 79坚韧塑料后，清锋科技在机电装备、汽车制造领域取得了突破性的进展，陆续推出了3D打印汽车零部件工装夹具、3D打印工业零部件液压阀、3D打印航空部件飞行器等经历市场、客户检验的成熟产品，积累了丰富的理论实践经验。

清锋科技《快速3D打印在汽车工装夹具中的应用》入选优秀论文

清锋科技（LuxCreo）在大会上介绍TM 79材料在3D打印汽车零部件方面的应用案例                                                                                                  

汽车零部件在加工过程中需用到夹具对其进行夹紧固定，但《应用》调研发现：随着车型品种不断增加、零件结构愈发多样，会造成专用的工装夹具越来越多，导致成本上升、维护困难，且使用率低、淘汰率高。因此，清锋科技从工艺、材料、设备、有限元分析等角度，科学论证了3D打印在制作汽车工装夹具方面的广阔前景。                        

应用案例：3D打印汽车工装夹具

与传统夹具制造方式相比，3D打印汽车工装夹具可节省大约40-90%的设计、制造到交付应用的时间，且综合成本低，需要夹具时设计或下载数据就可以打印，减少空间占用。

清锋3D打印汽车零部件解决方案全流程

材料性能需求分析 | TM 79坚韧塑料

材料方面，《应用》选取了LuxCreo清锋科技（公众号：清锋科技）针对机电装备、汽车制造领域最新研发的TM 79材料。因TM 79材料性能类似于PA 12，拉伸强度、弯曲模量分别达到48.7MPa和1362MPa，断裂伸长率达到25%，具有具有出色的低收缩率和高冲击强度，在基于LEAP™的纳米离型技术打印后会展现卓越的尺寸精度和细节分辨率，是打印工装夹具的不二之选。

TM 79材料兼具SLS尼龙烧结工艺的机械强度和SLA光固化技术的表面光洁度

力学性能需求分析 | 有限元分析 

为验证工装夹具是否能满足实际使用需求，《应用》截取60x60x30mm部分晶格并对其进行了有限元分析。经实验测算，工装夹具晶格化后等效弹性模量分别为17.5MPa和14.8MPa，硬度大于HK80，可满足实际应用需求。

晶格轻量化处理 | LuxStudio

将汽车工装夹具模型上传至LuxStudio晶格化处理软件后，可根据实际需求及设计在晶格列表中选择合适的晶格单元。LuxStudio提供多种不同的晶格类型，鼠标悬停在晶格上，即可直观了解晶格特点，包括晶格大小、杆半径粗细等决定晶格力学性能的参数指标。通过“原模型”和“晶格模型”的切换，可分别浏览原始上传模型，及选择定制的晶格模型。

模型数据前处理 | LuxFlow

由LuxCreo清锋科技自主开发的LuxFlow是负责3D打印数据前处理的软件。借助LuxFlow强大的CAD数据导入、STL文件修复、智能2D/3D摆放、生成支撑、切片、路径填充等功能，《应用》在验证过程中可极大节省3D打印数据的前处理时间，提高单位时间内的打印成功率。

1小时37分高速打印 | Lux 3+打印机

借助同样是由清锋科技自主研发、搭载LEAP™的纳米离型技术的Lux 3+打印机，《应用》耗时1小时37分钟便将工装夹具打印完成。经测算，汽车工装夹具未晶格化打印重量471g、材料用量393ml；晶格轻量化后材料用量127ml、打印重量152g，减轻68%。

结论

《应用》通过一个汽车工装夹具的实际应用案例，证实3D打印的夹具硬度HK78-85、弯曲强度110MPa、拉伸强度51MPa、精度+-0.05mm、表面粗糙度Ra 0.5、轻量化减重68%、制造时间节省大约40-90%。与传统的CNC加工或标准件作为组成零件方式相比，3D打印技术能更好实现定制化需求，满足高精度、高强度、轻量化、高制造效率的要求，节省资金、时间和存储空间。

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