PIXg将金属3D打印与模具设计相结合以提高汽车生产效率

摘要：自动驾驶汽车制造商PIX Moving将金属3D打印与受模具启发的生成设计相结合，以提高汽车生产效率......

aau讯（编辑 吴昕烜）据外媒报道，自动驾驶汽车制造商PIX Moving将金属3D打印与受模具启发的生成设计相结合，以提高汽车生产效率。该公司的“C-ZONE 01”端到端数字制造工厂利用大幅面DED 3D打印形式的电弧增材制造（WAAM）生产其PIXBOT和PIXLOOP自动驾驶汽车底盘模型。根据PIX的说法，拓扑优化和3D打印的使用已使制造成本降低了60％，交货时间减少了约75％。

PIX表示：“我们相信我们所做的工作正在为汽车行业的范式转变做出贡献。借助新的工具和愿景，我们可以重建汽车的制造和移动性。”

PIX设计和制造自动驾驶汽车底盘产品，例如PIXLOOP。图片来自PIX。

粘液模制算法

据了解，PIX首次采用WAAM 3D打印技术是在2019年，当时该公司为其第一个自动驾驶汽车底盘制作了原型。主要挑战是将WAAM约束条件纳入生成的设计工作流程中，该公司尝试使用现成的工具（例如Autodesk Generative Design，PTC Frustum和Altair Inspire）进行结构优化。尽管这些程序对于常规制造技术甚至PBF 3D打印都非常有效，但事实证明WAAM需要更严格的参数集。

为了克服这个问题，PIX工程师亲自设计了自己的生成设计算法，他们将其称为“粘液模制算法”。该算法从皮氏培养皿中的粘液模具的寻路能力中汲取了灵感，该算法使该公司能够在考虑到WAAM 3D打印约束的情况下自动对其底盘原型进行建模。

使用生成设计进行3D打印机箱结构

该工具创建的每个设计迭代都经过静态有限元分析（FEA），在该分析中，通过模拟应力和变形来评估结构的性能。然后，由人类设计师执行“修饰”，并根据WAAM的严格约束条件进一步优化基本模型。最终要由设计人员在结构完整性和重量之间取得平衡，因为减少材料消耗往往会增加零件变形的风险。

直到今天，这种以设计为导向的3D打印工作流程仍包含PIX的大部分生产过程。该公司现在的目标是通过WAAM大批量地实现下一代自动驾驶汽车底盘结构的3D打印，该结构具有显着的零件合并，显着的重量减轻和最小的交货时间。

PIX表示：“这是革新汽车制造的必要条件，自从大约100年前福特首次引入装配线以来，汽车制造并没有发生太大变化。”

PIX专门设计的底盘结构。图片来自PIX。

据悉，生成设计和拓扑优化是增材制造设计（DfAM）的主要部分，其用途不仅用于汽车领域。还可以用于体育用品行业，3D打印服务提供商ADDIT·ION以前使用生成设计来3D打印一组拓扑优化的滑雪板绑定。与运动公司Nidecker Group合作开发的绑带可提供最大的刚度，并具有最小的质量。

在其他地方，3D打印机OEM Stratasys最近宣布与工程软件开发商nTopology建立合作伙伴关系，以简化夹具，固定装置和其他工具的DfAM流程。具体来说，合作伙伴将从FDM装配夹具生成器开始，共同为用户开发一系列可访问的，可定制的DfAM程序。

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