StaVari是一个研究项目,由德国汽车工程服务提供商EDAG Group牵头,旨在为汽车零部件生产创建完全集成的增材制造工艺链。该项目由其他9个研究合作伙伴组成,旨在使用为车身应用量身定制的新开发的钢粉合金和激光增材制造(LAM)生产零件。
研究的结果是一个装配有机器人的生产单元,该机器人用于自动增材制造过程,能够生产复杂的汽车零部件。该StaVari项目的合作伙伴包括GE拥有的金属3D打印机制造商概念的激光,以及奇目成像,萨尔茨吉特曼内斯曼Forschung,CLOOS,HEMA电子,Indutherm,内河运输不来梅,德国弗劳恩霍夫IAPT和SLK TU开姆尼茨。该项目还将获得联邦教育与研究部(BMBF)的资助,直至2020年4月。

StaVari完全集成的过程链,用于复杂零件的增材制造。图片来自EDAG。
EDAG集团的3D打印
EDAG成立于1969年,致力于产品和生产工厂的开发。它被认为是汽车行业的世界上最大的独立开发合作伙伴之一,并且已经为各种汽车公司开发了许多概念车,其中一些是在3D打印的帮助下制造的。
EDAG与西门子于2019年4月 宣布加强合作关系,双方均同意加快汽车行业的增材制造。合作伙伴共同开发了下一代太空框架2.0,这是一种模块化铝结构,具有仿生设计和增材制造的节点。EDAG的StaVari项目虽然有着与西门子合作相似的目标,但它是一项单独的计划,旨在为金属3D打印打开汽车机遇。

使用金属增材制造支持车辆变体
StaVari合作伙伴采取的第一步是开发专门用于车身应用的钢合金粉末。经过3D打印后,据说该粉末合金的性能可与DP800双相钢相媲美。与传统合金相比,这种材料还可以潜在地降低成本(约60%)。
在进行材料开发之后,该项目的下一步是根据EDAG规定的要求开发组件设计的概念。在此阶段, 合作伙伴还开发了材料参数,材料图和CAE设计方法。
在设计阶段之后,EDAG着眼于供应链: 粉末生产和雾化,LAM,热处理和后处理。最初是为实验室使用而开发的,后来研究了连接LAM组件的新方法, 然后扩大规模以用于工业环境。LAM零件的组装现在由机器人生产单元以摄像机控制的金属活性气体(MAG)焊接工艺进行。重要的是,该生产单元最大程度地减少了传统制造方法中使用的工具组件的需求。
随着生产工艺的改进, EDAG工程师开始着手设计一种重型车辆结构,该结构是与所有合作伙伴共同制造的,作为该项目的演示者。狭窄部分包括汽车的支柱(即垂直窗户支架)。LAM用于生产与传统制造的与负载路径兼容的后支柱节点焊接而成的中央支柱的脚部钢筋。根据EDAG的说法,仿生结构和结构的载荷水平特定功能展示了汽车工业的新方法。该公司还希望StaVari的发现有助于将来缩短基于钢制车身的原型车和小批量汽车的上市时间。

高负荷的多功能变型车辆结构的概念。图片来自StaVari。