3D打印在线束行业的应用
“3D 打印技术为线束行业提供了许多机会”专研3D打印技术的MasterGraphics公司总监 David Tucker在采访中说到。David 在数字制造领域工作了十年，在行业中拥有丰富的经验。在此之前，他曾在汽车行业的传统制造业工作过，并与制造设备和零件的公司以及围绕3D打印的下游产业公司合作。
David 曾经参与过许多项目，他认为这项技术可以分为四类。“第一类是电连接器，这些连接器通常在 DLP 打印机上以小批量应用完成。它们是基于区域的打印机，使用液体打印，细节非常精细，”这些打印机使用可以在光源下固化的光聚合物树脂液体。此外，David 提到了汽车行业中需要拖车牵引连接器盖的特定需求。这是一个小批量应用，需要通过 USCAR2 验证，以保证其在极端环境下的完整性。使用碳数字光合成，他们能够将周期时间缩短 50%。它满足了传统注塑件之前满足的所有性能要求。
David讨论的3D 打印的第二大应用是线束生产的定制夹具和固定装置。“这实际上是线束生产中的一项巨大应用，我已经看到 Aptive 和 Yazaki 等公司大量使用粉末床熔融打印机来制作这些固定装置。” David 解释说，这种 3D 打印技术可以使用热源（通常是激光）逐层扩散金属或聚合物颗粒以形成完整的部件，从而生产出大量几何形状复杂的产品。
第三，David 认为 3D 打印的应用领域非常广泛，尤其是在电动汽车领域，即在电动汽车内部集成高压和低压系统。他们通常需要特殊的线路布线导轨来布线和分离这些线路。
此外，David 认为，汽车电气互连系统中 3D 打印最具潜力的领域是数字混合组件。他将这些组件描述为一个可能将多种功能集成到一个组件中的外壳。“例如，液压马达侧面有一个电连接器。我还看到，尤其是在自动驾驶汽车领域，人们使用 3D 打印来创建可以以完美贴合的方式封装电子设备的外壳。这非常有趣，因为它是组件设计中的数字混合思维。
这些新技术含量高的部件为增材制造提供了强有力的支持，尤其是在设计和原型阶段。“正在创造的东西是以前从未有过的，它需要颠覆性创新而不是渐进式创新，”大卫说。“随着激光雷达在自动驾驶汽车中的使用，需要对传感器进行清洁，其中清洗液被加热并用于非常特殊的清洁机制。你正在将它们集成到车辆内部的电气系统中并进行封装，这自然带来了对 3D 打印的需求。”
快速成型、创建复杂几何形状的能力、节省成本和设计自由度都是 3D 打印具有商业价值的有力理由。但正如 David 指出的那样，3D 打印也有局限性。“我认为许多 3D 设备制造商都想欺骗用户，让他们认为增材制造的规模是无限的，但其实是有限制的。这取决于零件、尺寸和应用，但实际上大约是 3000 个。这时候你就应该考虑其他方法了。”
随后，当讨论涉及向注塑或冲压等更高效生产方法的过渡时。David 建议，最初的 3D 设计应考虑到这一最终过渡。他以特斯拉的超级铸造为例。“[特斯拉] 验证了他们在小批量铸造过程中使用的数字制造工艺材料，以确保其与大批量铸造工艺相关，这样他们就可以保证相同的结果。无论你谈论的是大型铸件还是小型连接器，这都是相同的案例研究。”
大卫借此机会讨论了 3D 打印机的两大类别，并提供了一些细节。他谈到的第一类是 FDM（熔融沉积成型）和 FFF（熔融长丝制造）。“这是使用加热喷嘴挤出材料的地方，这主要是人们在考虑 3D 打印时脑海中想到的。你有一个点，这个点在 X 轴和 Y 轴上移动以创建层来构建部件，”他解释说。
随后，David 转向 SLA（立体光刻）和 DLP（数字光处理）。“这些是基于区域的打印机，使用液态树脂，具有非常精细的细节。”液态树脂使用光源（SLA 中的 UV 激光或 DLP 中的 UV 投影仪）逐层硬化（聚合）。物体倒置在树脂容器中，每一层都通过光固化以形成最终的 3D 物体。“FDM/FFF 部件可能颗粒状，表面摩擦力很大。但相比之下，SLA/DLP 工艺相当顺畅，”他详细介绍道。
至于成本，David 表示 3D 功能可以以低廉的价格获得。他承认，一些使用聚合物注入金属的更复杂的区域打印机的价格可能高达 40,000 美元。“这些打印机无论如何都不便宜，”他澄清道。“但现在你可以花大约 1,200 美元购买一台非常好的台式打印机。有一家名为 Bambu 的公司生产了一款非常低成本的 3D 打印机。还有一家名为 Prusa 的公司生产了另一款非常可靠的打印机，价格约为 600 美元。”
David 在这一领域的经验大多来自汽车行业，因此他所举的例子显然都集中在汽车行业。但他很快指出，医疗和航空航天领域也在进行同样的创新。
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