巴斯夫Forward AM在Formnext展示汽车3D打印的进步

这家化学巨头的3D打印业务部门，巴斯夫Forward AM，Formnext，展示了其在汽车领域产品的最新更新和发展，汽车领域仍然是全球增材制造解决方案的最大用户行业之一。

今年，该公司与Photocentric合作展示了其在要求苛刻的汽车应用中的发展以及使用晶格优化的新进展，TPU和PP材料以及光聚合物生产规模解决方案。有关汽车发展的概述，Forward AM的运输业务发展经理Christian Reinhardt在今年唯一的数字活动中虚拟展示了用例和实际零件。

汽车制造业中的材料应用。图片由巴斯夫提供

该公司已经致力于开发专用材料和零件，包括3D打印功能性原型，内饰，备件，安全辅助工具和装配夹具。很明显，巴斯夫对开发自己的硬件不感兴趣，因此巴斯夫通过特殊材料（通常与开放平台打印机制造商共同开发）以及与最终用户共同进行应用开发（用于可行性分析）为汽车增材制造提供解决方案，小系列生产，或通过生产合作伙伴或服务/解决方案提供商。其中包括Materialiseise，Shapeways或Sculpteo，后者是今年被巴斯夫收购的法国服务提供商。

就在今年6月，Sculpteo宣布了高性能材料的新产品，包括巴斯夫的PA6，PP和TPU，专门用于汽车应用。Smartech注意到，在应用聚合物材料的趋势中，从尼龙或ABS转变为汽车行业中的TPU和PP材料。

尽管汽车应用中存在多种材料和要求，但巴斯夫已确定了传统汽车制造中的关键部件和材料，并已开发出可用于多种应用的3D打印材料，例如用于装饰材料的聚丙烯（PP），用于燃料系统的PA或汽车底下的部件。用于仪表板，仪表板，保险杠，照明，门把手等的发动机罩，ABS，PMMA或PC材料。然而，莱因哈特指出，虽然传统上使用的注塑成型有数百种聚酰胺，但用于3D打印的聚酰胺却很少。确保3D打印材料提供与注射成型的材料相同或更好的性能也很重要。

蓝色框表示Forward AM目前可以在汽车应用中处理的材料。图片由巴斯夫提供

尽管增材制造的材料和技术仍在追赶传统的方法和材料，但巴斯夫认为技术准备水平（TRL）和当前使用率已经很高，可用于设计或功能原型，个性化，安全辅助设备，机器人夹具和装配夹具。巴斯夫（BASF）认为3D打印仍在日趋成熟的地方是零件应用，以及用于特殊系列应用的泡沫或格子印刷。

巴斯夫与欧洲领先的房车和大篷车制造商之一海默（Hymer）合作，共同开发了一款面向未来的概念露营车：VisionVenture，它使用了巴斯夫提供的20多种不同的创新材料，并具有自动膨胀的弹出式屋顶，轻巧的天然石材立面和100多种3D打印零件等功能。在这种情况下，巴斯夫展示了其解决方案，以解决3D打印外观原型的高成本和有效性问题。对于概念项目，很少有工具可以用来设计或制造独特的零件，而3D打印成为制造复杂，不寻常的概念设计的可行解决方案。借助Photocentric的光敏聚合物3D打印解决方案，相对于可比的传统技术，巴斯夫能够将成本降低近一半，同时还可以提供所需的性能，光洁度和质量。

图片由巴斯夫提供

在功能原型中，巴斯夫功能材料公司提供了一种逆变器外壳的解决方案，该外壳通常由铝制成，并使用塑料进行3D打印-除其他优点外，该组件的重量也减轻了50％。然而，该组件还需要屏蔽电磁辐射，因此，在这种情况下，塑料部件具有金属涂层，而巴斯夫的Ultrasint PA6 MF是唯一经过测试的粉末，该粉末在该应用的金属化过程中仍然可以幸存。

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提出的最有趣的案例是与梅赛德斯·奔驰合作开发的发动机支架。在汽车制造业中，将底盘与发动机组装在一起时，通常将其称为“婚礼”，而在经典婚礼中，这两个伙伴是通过爱，甚至更重要的是力量来连接的。在这种情况下，连接两个伙伴（发动机和底盘）的强烈爱好就是发动机支架。

每当开发新的底盘或发动机设计时，连接两者的发动机支架也都需要调整。在进行试驾时，尚未准备好或无法使用传统的发动机支架制造方法，因此3D打印部件必须具有与PA 6.6 GF50系列产品相同的性能。巴斯夫成功地将其PA6 MF材料用于该应用，其组件的性能和注塑成型的同类产品一样出色。

有趣的是，尽管与PA6.6 GF50相比，PA6 MF的机械性能在技术数据表上更差，但巴斯夫仍能够通过添加更多材料来实现相同的性能来优化设计。正如Reinhardt指出的那样，这是优化3D打印部件的少数AM使用案例之一。比传统零件重，但提供相当或更好的性能。

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在另一种应用中，前置汽车装有流体容器，具有复杂几何形状的非关键部件，并使用不同的材料进行3D打印以控制高温和/或具有耐化学性。巴斯夫开发了一种方法，可以将流体容器分为两部分进行3D打印，并以类似于母材强度的强度进行焊接。

泡沫几乎不可能单件生产，在不同区域具有不同的机械性能。通过使用TPU材料和晶格结构，巴斯夫能够根据需要的支撑（座椅，扶手，头枕，腰部保护装置等），根据不同的支撑需求，设计具有可调整属性的定制晶格和泡沫，以实现定制的行为响应。

该公司还推出了其柔性喷涂层可改变3D打印TPU零件的颜色和外观。巴斯夫涂料公司与Forward AM一起开发了这种柔性涂料，目前有四种颜色可供选择，该涂料已经通过了Rossflex弯曲测试，其性能与3D打印TPU部件相同。

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对于汽车零配件应用，巴斯夫拥有其企业孵化器部门Chemovator屡获殊荣的初创企业。这家名为Replique的初创公司正在致力于开发去中心化的，端到端的工作流和零配件3D打印市场。

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他们的平台将使OEM能够上传设计并在受加密保护的情况下将其打印在靠近客户或供应商的位置，并使用户能够利用巴斯夫的设计，工程和打印专业知识来开发数字仓库或市场解决方案。