許多行業(yè)正在向電氣化方向發(fā)展。轎車的數(shù)字化就是一個很好的例子,這可能是全球汽車市場的最大影響之一。除特斯拉和Cyberruck外,其它主流汽車廠商也正在研發(fā)電動汽車(EV)。
另外,汽車原始設(shè)備制造廠商(OEM)也在推出更多依賴于電子互聯(lián)功能的電腦系統(tǒng)、配件和其他功能。同時,無人快遞、無人飛機(jī)、自動機(jī)器人等新興行業(yè)也在不斷涌現(xiàn),標(biāo)志著將脫開小眾市場的標(biāo)簽持續(xù)發(fā)展,變?yōu)橹髁?。所有這些都需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施來支持,因而必然會推動相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。
因?yàn)殡姎饣鶐淼氖袌霾粩嘧兓?,將會產(chǎn)生更多的參與者和產(chǎn)品,因此,電連接器制造商需要保持快速反應(yīng)的能力,以滿足現(xiàn)有客戶和新客戶?;陔姎膺B接器的外殼多為注塑制品,所以在注塑工藝中,硬模價格最高,交付時間也最長。
大規(guī)模生產(chǎn)中,生產(chǎn)工具的成本可以通過大量的零件來分?jǐn)?,這是非常經(jīng)濟(jì)的。然而,在生產(chǎn)小批量需要的零件時,不能通過批量生產(chǎn)來分擔(dān)模具成本,這就導(dǎo)致了小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。
現(xiàn)在,大部分電動汽車制造商每年生產(chǎn)不到20萬輛汽車。同時,越來越多的汽車制造商仍然涌入這一市場,這就需要新的解決方案來應(yīng)對這些市場的增長和變化。
Fortify公司提出的對策是以纖維增強(qiáng)注射成型塑料零件為基礎(chǔ)。用纖維來加強(qiáng)成型可以使機(jī)械性能(例如強(qiáng)度,硬度和HDT)提高20-100%。這類材料的性能改進(jìn)被證明是增強(qiáng)塑料產(chǎn)品市場持續(xù)增長的原因。
在印刷時適當(dāng)?shù)丶尤肓嗽鰪?qiáng)纖維,它能幫助改善高性能部件所需要的機(jī)電性能,同時也能滿足小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)需求。
小量的定制解決方案很適合3D打印。利用3D打印可以減少成本和縮短交付時間。智能化、高效率地實(shí)現(xiàn)3D打印,將使得經(jīng)濟(jì)上可行的小批量生產(chǎn)操作成為可能。
增材制造(AM)行業(yè)已開始與這一產(chǎn)品市場結(jié)合,3D打印公司和連接器公司之間的合作開始有一些實(shí)際進(jìn)展,但是挑戰(zhàn)仍然存在。3D打印OEM正致力于尋找突破的材料和工藝組合,從而消除不能在生產(chǎn)應(yīng)用中完全采用增材制造的障礙。
什么阻礙了3D打???電氣連接器的主要問題在于材料特性和印刷分辨率。
要仔細(xì)檢查汽車電氣連接器,很多外殼主要是用PBT、PPS或尼龍等玻璃填充的工程級熱塑性塑料制成?,F(xiàn)在還沒有人能直接對PBT、PPS進(jìn)行3D打印,但是在尼龍3D打印技術(shù)發(fā)展了幾十年,市場上也有3D打印的玻璃填充產(chǎn)品。
FDM和SLS是工業(yè)熱塑性增材制造技術(shù)中的兩大主流技術(shù),由于不可避免的技術(shù)和物理因素的限制,它們不能滿足商業(yè)多腔電連接器對分辨率、表面光潔度、壁厚、孔徑和公差等要求。有些DLP和SLA解決方案能夠滿足這些分辨率需求,但是他們不能使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的熱塑性材料(如尼龍、PBT)打印,或者不能實(shí)現(xiàn)對該應(yīng)用至關(guān)重要的屬性。
DLP和SLA公司已開始著手改善樹脂配方,使之與電氣連接器應(yīng)用的高要求更加接近。對光敏性聚合物材料科學(xué)家來說,能把堅(jiān)硬的部件打印出來,使其免受水泥廠地面上水滴的侵蝕,同時也能承受150°C的熱循環(huán)擴(kuò)張能力是一個工程難題。在惡劣的環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)特殊的功能可以釋放很多商機(jī)?;瘜W(xué)制品生產(chǎn)商如巴斯夫、帝斯曼和漢高一直致力于滿足嚴(yán)格的汽車電氣連接器的需求,并且開發(fā)了具有高溫和V0阻燃性的工程光聚合物,但是沒有一個完整的解決方案。
假如行業(yè)繼續(xù)把重點(diǎn)放在提高光固化熱固性系統(tǒng)的材料性能上,我們就可以達(dá)到電連接器要求的分辨率和材料特性。
伴隨著世界附加值越來越高的電氣化產(chǎn)品,3D打印材料也在工程化性能特征邊緣徘徊,市場正在準(zhǔn)備推出新的解決方案。有了3D打印材料開發(fā)者和電氣連接器OEM公司的持續(xù)合作,我們相信,真正的3D打印解決方案將很快進(jìn)入這個全球市場。