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汽车与电动车原型制作

为虚拟现实评审3D打印创新电动汽车模型

设计工作室制作创新电动汽车的全尺寸外饰模型,再扫描或渲染用于VR漫游。本页说明各部位适合哪种打印工艺、可达到的公差与表面质量,以及CNC在哪些环节仍优于打印。面向设计工程师与原型采购人员。

SLA、SLS、FDM1:10起比例模型机加工配合面±0.005 mm
3D 打印
范围

本页内容

打印车身,机加工接口,扫描结果用于VR。顺序很重要。

模型策略

电动车项目中全尺寸打印模型为何仍值得投入

电动车没有发动机舱需要遮挡,车身曲面承载更多设计表达。打印模型让工作室在模具投产前数月,就能在真实光照下以全尺寸查看曲面。屏幕和VR头显能显示造型,但显示不出1.2 m宽的后翼子板从三步外看是什么效果。

打印模型也为VR资产提供依据。实体外壳装配并后处理后,可扫描或从同一CAD重新导出曲面,再将扫描数据映射到VR环境。这一步能发现渲染与实物之间的差距:屏幕上看着正常的间隙,放到地面上量出来有4 mm宽。

创新电动概念车通常做1:4至1:1比例模型,分成20至60个打印段。比例越大接缝越多,每个接缝都是累积对位误差的地方。

  • 1
    全尺寸最适合曲面评审和VR扫描保真度,单件成本最高。
  • 2
    1:4至1:10用于比例校核和展览,后处理与运输成本更低。
  • 3
    分段数量分得越多,喷漆前需要填补和打磨的接缝线越多。
工艺选择

SLA、SLS或FDM:按零件匹配打印工艺

SLA打印表面最光滑,模型要喷实色漆并拍照时这一点很关键。大幅面SLA设备可制作单件约1 m的车身面板。代价是成本和脆性:薄壁SLA件在展会搬运时容易开裂。

SLS用尼龙打印,无需支撑结构,适合复杂内饰几何、支架和带倒扣的零件。表面哑光、略有颗粒感,在纹理漆下没问题,在高光漆下效果差。SLS的螺丝柱强度优于SLA,因此需要反复拆装的零件通常选它。

FDM是大型简单体积件(如木模或粗车身块)的低成本方案。层纹可见,表面需大量打磨,因此只用于包覆件或玻璃钢基层。展车外壳单靠FDM很少能通过近距离审视。

对比

外饰与内饰模型零件的打印工艺选择

分割模型并为每段指定工艺时使用。

零件类型典型工艺原因
大型车身面板大幅面SLA表面光滑,可喷漆,能保持反射
内饰结构件SLS 尼龙倒扣无需支撑,可做螺丝柱
粗木模或基座FDM大型简单体积件成本低
车轮与轮辋SLA或CNC轮辋需转动平稳时用CNC
透明灯罩SLA透明树脂抛光后可达可用透明度
功能铰链CNC铝件打印铰链磨损快
格栅与饰条SLS加喷漆细节精细,载荷低
安装板CNC 6061平面度与螺纹强度
公差

打印模型实际能达到的公差

打印件会变形。树脂固化时收缩,之后一两天内仍在变化。尼龙烧结件在细长截面上会翘曲。1,000 mm面板即使设备状态良好,全长也可能有零点几毫米偏差,热态取件时更大。

这对曲面没问题,对任何需要配合的部位不行。面板间隙、铰链轴线、灯座和安装面应放在机加工件上。CNC加工我们可保证±0.005 mm,车门间隙或轮毂要达到这个精度,模型才像装配而成而非堆叠而成。

实用分工:打印表皮,机加工骨架。内部铝框架或一组机加工安装板为打印面板提供平整稳定的螺接基准,后期还能用垫片调整间隙,而不必重打900 mm面板。

精加工

从打印外壳到经得起扫描的模型

喷漆前必须处理接缝线和层纹台阶,否则扫描会捕捉到,在VR中表现为波纹。工序是填补、打磨、底漆、再打磨、封闭漆。大幅面SLA面板上这是主要工时,需提前预算。

表面处理决定扫描质量。哑光面散射光线,扫描比高光面干净。若最终车漆为高光,可展会喷高光、另做哑光版扫描,或先扫描再在渲染中加高光。

金属质感饰条可用机加工铝件做阳极氧化或喷砂,替代喷漆。展会中更耐用,也给VR美术师真实材质参考而非猜测。激光打标可做小至1.5 mm字高的徽标。

  • 1
    扫描用哑光高光溢出少,点云更干净。
  • 2
    机加工饰条阳极氧化或喷砂铝件呈现真实金属质感。
  • 3
    封闭漆防止树脂渗入面漆。
何时不该打印

电动车展车模型中CNC替代打印的环节

打印在自由曲面和单件造型上占优,在尺寸必须准确或承受载荷的部位不占优。车轮、轮毂、转向柱、座椅骨架和任何枢轴都应机加工。打印车轮晃动会毁掉整个模型的姿态。

若模型需要行驶或滚动,底盘件必须机加工。我们有16台五轴加工中心和16台车铣复合中心,可加工轮毂、主轴和带复合角度的一体式支架。最大加工尺寸4,000 mm,全长下车身纵梁在范围内。

中段壳体是小批量。如果工作室需要三套相同的内饰控制台,先打印一件母模,其余用真空浇注或模具复制。这样能保住表面质量并降低单件成本,也是我们做开模前验证件的同一路线。

常见问题

工程师在发送模型数据前常问的问题

能一体打印全尺寸车身吗?

没有实用打印机做得到。全尺寸壳体要拆成面板和分段,通常 20 到 60 件,再粘接到内部框架上。

分件线尽量布置在分缝线和特征棱边上,喷漆后基本看不出来。

模型用什么文件格式和壁厚?

要机加工的部分发 STEP 或 IGES,打印件发弦公差较细的 STL。STL 太粗,大曲面板上会出现明显棱面。

大型 SLA 蒙皮常用 3 到 5 mm 壁厚,在刚度和重量之间比较平衡。薄壁在搬运时会变形,打印出来也偏小。

1:1 打印模型怎么防止变形?

分段打印,每段放置稳定后再装配,面板用螺栓固定到机加工框架上,而不是只互相粘接。

机加工安装板提供平整基准,剩余间隙用垫片补偿,不必重新打印。

同一个模型能用于 VR 扫描吗?

可以。把实物模型做成哑光表面后扫描,再把扫描结果贴到 CAD 曲面上用于 VR 环境。

扫描成品模型能发现纯 CAD 渲染掩盖的缝隙和错位。

未发布车型的设计能签 NDA 吗?

可以。上传资料按保密处理,交换数据前可应要求签署保密协议。

我们还持有 ISO 27001:2022 信息安全管理体系认证。

交期和最小起订量是多少?

没有最小起订量。一个原型和 10,000 件的批量生产走同一套流程。

报价和免费 DFM 分析在 12 小时内返回,生产可在 24 小时内启动,零件 3 到 5 天发货。

发送模型数据,拿回工艺拆分方案

我们会告诉你哪些分段打印、哪些机加工,以及各自需要什么公差。

12 小时报价免费 DFM 分析可按需签 NDA100% 检验

深受全球工程师和制造商信赖

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