4种加工方式对比凸显HT1

HVAC是英文Heating Ventilating Air Conditioning的缩写，即采暖、通风与空调，是安装在汽车仪表台下具有加热、通风、空气调节功能的单元，包含鼓风机总成、加热器芯体、蒸发器芯体、混合风门、模式风门等主要部件。

汽车空调HVAC塑料壳体及风道，是汽车车身内饰中比较大的塑料零部件，它起着承载或装配其他零部件的作用，对于其强度、耐冲击、耐高温及腐蚀等要求比较严格，是HVAC中比较重要的零部件。

1.传统工艺如何制造HVAC壳体

采用传统方法快速制作空调壳体的步骤如下：

[CNC制作：单套产品耗时62小时左右]

工艺弊端：耗时较长，成本较高，对人员技术要求较高。

第一步：对三维数据进行结构拆件，并对每件拆解件进行编程，分别提交给CNC设备加工。

所需时间：4-6小时/人

第二步：分别对拆解件进行手工修整，打磨和粘接。

所需时间：4-6小时/人

第三步：采用CNC铣床对样件进行后处理加工。

所需时间：50小时左右

[硅胶模制作：单套产品耗时约120小时]

工艺弊端：单件成本高，时间长，精度差。

一套硅胶模可以稳定浇筑20套左右产品，适合小批量生产，但不适合5套以内的生产，同时硅胶和液态材料在固化过程中存在比较大的收缩，导致产品尺寸精度很难保证，一般在0.5mm/100mm以上。

第一步：制作原型件，一半采用SLA工艺直接打印一件产品。

所需时间：70小时左右/台

第二步：将SLA产品放入容器中，再向容器中导入硅胶，静等硅胶固化。

所需时间：一般硅胶完全固化需要6小时左右。

所需时间：一般固化需4小时左右;

第四步：分开硅胶模，取出零件，对产品的飞边修减打磨，形成产品。

所需时间： 约6小时/人

另外，传统生产是建立在一条生产线上，大尺寸汽车部件需要人工组装，产品的部件越多，所花费的时间成本和人力成本就越多。3D打印一体成型，不需要组装，缩短了供应链，节省了劳动力和运输方面的花费，供应链越短，污染也越少。

2.为什么要使用3D打印制造HVAC壳体

1.复杂结构一体成型

传统的汽车制造工艺往往需要特殊的冲压模具，费时费力，设计方面受到工艺影响具有诸多限制，陷入创新思维向工艺妥协的怪圈。比如在HVAC壳体制造过程中，其内部有很多凹槽、卡扣类结构，手办件难以开模制作，且费用昂贵。

华曙高科3D打印技术以逐层累加的方式完成加工，将HVAC壳体的三维复杂的不规则曲面、镂空异形结构，转化为简单的平面结构进行成型，突破了传统加工技术的壁垒，可一次成型，相比之下更加具有优势。

2.研发成本下降95%

以该HVAC壳体为例，通过传统工艺进行结构设计，需要多次开模，开模的成本一次可能需要60万左右，而单次使用3D打印生产的成本费用仅为2.5万左右，加工成本下降约95%，大大提高了市场竞争力。

3.研发周期大幅缩短

整车开发周期对产品投放市场的时机有着决定性的影响，但从产品规划直至投放市场，是一个冗长复杂的过程。整车研发流程最长需要经历57个月，主要包括部件研发及集成、系统验证及汽车制造和质量控制。制造工作中最耗时的工作就是工装设备的制造以及模具的开发，时间前后加起来要接近一年。

华曙高科3D打印技术优势在于能快速更改设计差错、提高生产效率、降低开发成本。相较于传统的模具开发，以及锻造、铸造等复杂的工艺，简化了中间环节，缩短开发周期。相对于传统工艺制作模具的开发周期，3D打印时间大幅缩短。

3.普通尺寸3D打印解决方案

图为HVAC壳体整体结构及尺寸

4.CAMS 3D打印解决方案

2018年3月，工业级3D打印领航企业华曙高科，全球首发革命性的"连续增材制造解决方案(Continuous Additive Manufacturing Solution)CAMS"全球最大高温尼龙3D打印设备HT1001P，获得市场的极大关注，国内外多家汽车、Service Bureau等产业化客户纷纷咨询合作。

CAMS一体成型HVAC时间仅需10小时，大幅提升工作效率，且工件强度、精度更优异。

秉承将3D打印转变为真正的直接制造的理念，HT1001P专为增材制造产业化量身定制，其成型速率为15L/h，是迄今为止全球最快的建造速度。与此同时，HT1001P拥有迄今为止全球最大的成型体积，1000×500×450mm的超大成型缸，可实现大型产品的一体化成型和小型产品的批量化生产，生产效率接近100%。其具备的高温烧结能力，可打印FS6028PA(PA6)、PA12等烧结温度在220℃以下的材料，使产品性能更优异。

总 结CAMS的诞生，使这类超大工件的一体成型变得"轻而易举"，适合于汽车、航空航天等领域大尺寸样件制造，其模块化设计使设备使用效率从普通3D打印设备的50%提升至接近100%，还完全省去拼接以及拼接部位打磨的工艺。整个HVAC空调壳体建造时间仅10小时，效率比普通3D打印设备提升了4倍，且其强度、精度更优异。

(责任编辑：admin)