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2024-06-28 【3D列印應用】Audi Sport：快速製作3D列印工具 輔助新車款推出的秘訣
【3D列印應用】Audi Sport：快速製作3D列印工具 輔助新車款推出的秘訣
當新款奧迪 E-Tron GT 推出時，位於德國海爾布隆的 Audi Sport Bôllinger Höfe 工廠迅速需要近 200 種新工具、夾具和固定裝置來進行生產。設計這些工具需要花費大量時間。外包生產有時可能需要數週到數月的時間。這就是設計自動化和 3D 列印為 Audi Sport 提供無與倫比的工作流程的地方。
Audi Sport Böllinger Höfe 工廠是一家高端汽車生產工廠。其主要生產高性能奧迪 R8 和全電動奧迪 E-Tron GT。這些汽車都是這家著名德國汽車製造商的頂級產品。裝配線上寫滿了德國人的高效率。光禿禿的車籠裝在機器人平台上，並安裝在頂部軌道上。然後，這列由專用車輛組成的列車會經過許多月台，在這些月台上安裝訂單指定的零件。很難發現相鄰的兩輛相同的車廂，這使得整個操作過程更加令人印象深刻。
每個站都有有限的時間來組裝零件並將其安裝到車廂上。因此，優化和高效的工作流程對機械師來說至關重要。客製化工具、夾具和固定裝置在使機械師的工作更快、更輕鬆和更符合人體工學方面發揮了巨大作用。
Audi Sport 公司的 3D 列印專家 Cem Guelaylar 說："我們在這裡為工廠生產了近 800 種工具和夾具。 "外包需要的時間不只是兩三週、四周或幾個月。這取決於供應商和向供應商提交訂單的流程。3D 列印幫助我們在很短的時間內獲得了這些工具。工人們找到我們說，我需要一個夾具來組裝汽車。
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針對不同應用的不同工具
有一些自訂工具可以幫助在安裝過程中對齊零件。例如，在安裝車頂或車外標誌時。這樣既能提高最終汽車的一致性和質量，又能節省每輛車的安裝時間。品質控制工具確保所有汽車都符合奧迪的最高標準。這些客製化夾具安裝在汽車部件上，用於測量對齊和公差。例如，奧迪運動公司創建了一個客製化夾具，用於將抬頭顯示器（HUD）聚焦在汽車儀表板上。該夾具使用兩束激光，投射到已安裝的 HUD 上。當雷射對準時，表示反射玻璃安裝正確。
許多零件在安裝到汽車上之前都需要組裝。在中央流體板上安裝管子，在中央控制單元上安裝電纜和散熱片，等等，不一而足。如果只是簡單地將這些部件放在工作台上，工作就會變得非常困難。這就是奧迪運動在其工廠中使用許多夾具的原因。這些夾具將零件固定到位，方便快速組裝。這些夾具不僅能節省時間，對生產的一致性也有很大影響。許多夾具的設計也對工人的人體工學產生了積極影響。例如，將工具固定在更好的工作方向。
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用幾分鐘而不是幾小時設計零件
因此，當新的 E-Tron GT 推出時，製造近 200 種不同的工具、夾具和固定裝置就成為了一項巨大的挑戰。而且他們需要在短時間內完成這些工作，才能開始生產。設計這些工具需要花費大量的時間和專業知識。它們必須精確、便於使用且易於生產。這正是 trinckle 的 fixturemate 發揮重要作用的地方。 Fixturemate 是專門設計用於建立組裝夾具的軟體。一個零件被導入並設定成正確的角度。然後透過添加底板、零件需要支撐的位置和孔來創建夾具，以便將其安裝到桌面上。此外，還有一個現成工具庫，例如夾具。該軟體對用戶非常友好，任何人都可以使用。在傳統 CAD 軟體中設計工具可能需要數小時，而在 fixturemate 中只需要 10-20 分鐘。
「我們開始在這裡生產奧迪 E Tron GT 全電動車。這款新車需要近兩百個夾具和工具。Fixturemate 幫助我們在短時間內提供了大量的夾具，」Guelaylar 說。 「我們將零件放入Fixturemate，幾分鐘內就能從這個軟體中取出夾具。通常，在傳統結構中，我們需要兩個小時、三個小時或四個小時，這取決於零件的大小，Fixturemate 非常易於使用。」
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Audi車隊使用 3D 列印技術的好處
奧迪車隊不僅需要快速設計零件，還需要在很短的時間內生產。工具的外包生產成本高昂，而且可能需要數週至數月的時間。因此，奧迪公司開始建立 3D 列印室。透過 Ultimaker S5 等多台列印機，奧迪車隊可以滿足他們的工俱生產需求。現在，只需花費很少的成本，就能在一天內列印出工具。無需詢價、向供應商介紹，也無需等待零件生產和交付。當零件不符合要求時，可以直接改進並重新列印。
適合工作的材料
大多數的夾具都是使用 Tough PLA 列印出來。這種材料具有與 ABS 相似的彎曲和強度特性，但列印起來非常容易，沒有 ABS 的難題。還有使用 TPU95a 列印的保護汽車零件的工具。這種柔軟的材料非常適合防止零件受損。
借助 UltiMaker 的生態系統，奧迪車隊還可以使用數百種第三方材料。這些材料通常具有非常特殊的性能。 Audi Sport 使用的其中一種材料是防靜電聚乳酸（ESD-safe PLA），用於處理電子元件的夾具。使用 Ultimaker Cura 準備使用這些材料進行 3D 列印毫不費力，因為列印設定檔在市場上免費提供。
"我們使用Tough PLA，因為它便宜且易於使用。我們使用TPU 主要是為了保護汽車零件。我們也使用防靜電安全材料，有時使用ABS 或PETG。對我們來說，3D 列印對我們的工廠和工人來說是一件非常快速和有幫助的事情，"Guelayler 繼續說道。
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參考資料