快速且经济高效地生产复杂的特殊零件

• 所需产品：具有复杂形状的特殊滑块
• 制造方法： 激光烧结
• 要求： 滑动性能优化、自润滑、耐用
• 所用材料： iglidur I3
• 行业： 汽车
• 通过合作取得的成功： 经济高效、快速地制造小批量产品。部件可干运行且持久耐用。

借助Darios数字化加速环，开车时无法用腿加速的司机现在可以在方向盘上用手加速。这种美观又实用的加速环由来自法国阿尔萨斯的Kempf公司研发，它可确保驾驶过程的安全舒适，同时又能与大部分自动变速汽车集成。但是当工程师们把加速环装入扁平的方向盘时，他们遇到了一个挑战，即环无法在转角处滑动。最终他们采用的解决方案是在其中使用由经过滑动优化的iglidur I3 3D打印塑料制成的特殊滑块，该公司也凭借这一创新的塑料轴承解决方案赢得了2019年的manus奖。

借助易格斯的3D打印服务，复杂的特殊部件可使用iglidur I3自润滑激光烧结塑料在24小时内打印制成。由iglidur工程塑料打印而成的滑动部件具有出色的耐磨性能，且其使用寿命也可预测。 

 

加速环的位置由两个传感器检测，检测数据通过侧板下方的电脑有线传输。每个方向盘模型由3D扫描仪测量，以便更好地集成设备、传感器和DARIOS印刷电路板。来源：Kempf

问题

为了制造用于扁平方向盘的加速环，客户经常需要特殊的滑块，这些滑块的作用是连接在一起推动金属环在转角处滑动。每个方向盘需要200多个此类元件。而要实现环在转角处的滑动，特殊滑块则必定要设计成复杂形状（包括多种咬边），因此这种滑块的生产无法采用传统方式，因此使用传统方式生产不仅很困难，而且成本高昂。此外，由于Kempf驾驶辅助装置的质保期限为30年，所以这种特殊滑块也必须非常耐用且可靠。不仅如此，由于滑块会被永久安装在加速器环的皮革套内，因此它们也无法润滑。

解决方案

特殊滑块的复杂结构和咬边只有通过增材制造才能高效生产。滑动性能经过优化的高性能工程塑料iglidur I3为Kempf提供了适用于打印精密元件的材料。 特殊滑块在24小时内即可通过激光烧结生产，无需润滑和维护，能在角落处顺畅移动。 虽然订单数量很大（每个订单超过10000件），但由于特殊滑块结构复杂，3D打印方法比注塑成型更加经济高效。 

使用Darios数字加速环后，司机可以一直把双手放在方向盘上， 也可以用一只手转向和加速，用另一只手操作手刹。 来源：Kempf

只用手开车：Darios，方向盘上的数字加速环

 “这款加速环是市场上最优质的产品，做工精湛，且十分可靠。目前为止，我已经开了78.5万公里，期间没有出现过任何技术问题。没错，78.5万公里，相当于绕地球行驶了19.625圈。”

这一评价代表了众多Darios用户的心声。这也不奇怪，毕竟Kempf始终坚持保证产品的品质最优，并为所有客户购买的驾驶辅助装置提供30年的质保。

KEMPF公司由Hans Kempf于1955年创建，在此之前，Hans Kempf不幸患上了小儿麻痹症后，自从之后便无法行走。Hans Kempf的另一个身份是满怀热情的机械师，而为了可以通过方向盘用双手开车，他于是发明了加速环。直到2002年逝世，他一共改装了10万多辆汽车。

由Kempf开发的手动加速系统是市场上唯一一款能够根据车辆速度自动调整加速过程的系统：车速较慢时，加速过程会很平稳且速度逐渐提升，车速较快时，加速过程则会更加动态化，以确保安全驾驶，同时使司机能快速且精准地完成超车操作。方向盘的所有常用功能（如可调节性、安全气囊和喇叭）都保留了下来。踏板也能正常使用，Darios可通过一个开关停用，这样汽车也就同时能被其他人正常使用。

加速环几乎可以安装在所有能自动加速的车上。 它能与内饰设计完美融合。 来源：Kempf

能自由移动的皮革套有助于精确加速

需要加速时，只需朝着方向盘的方向按压加速环。这一操作所需力很小（约3牛顿）。 从低速到完全加速，加速环只移动约18毫米。当汽车 转向完成，方向盘回正后，自由旋转的皮革套能确保过弯道后汽车精确加速，不受方向盘位置的影响。操作Darios时，司机可以双手握住方向盘，也可以一只手操作加速环，一只手操作手刹。 

加速环有精美的皮套，因而可与汽车内饰完美融合，皮革的颜色也可以按需提供。自从Darios 211推出之后，现在很多汽车都可以提供扁平的方向盘。因为这种加速环是扁平的，不过它也有能自由旋转的皮革套。那么扁平的加速环要怎样安装在滑套上呢？ 

很多新车的方向盘都是扁平的。 因此，加速环也有了一种针对这些车辆的扁平设计，这为开发人员带来了一些技术难题。 来源：Kempf

200多个由iglidur I3制成的特殊滑块确保无摩擦滑动

目前的新趋势是为汽车配备扁平方向盘，而不是圆形方向盘，这为Kempf的工程师带来了一个大挑战。 从技术和美观角度来说，在扁平方向盘而上安装和方向盘同样扁平的加速环很有必要。 这种设备并不显眼，似乎是车辆本身就有的，但其实它有很多复杂的细节。 为圆形加速环安装滑动皮革套相对来说很简单。 为扁平加速环装上能像圆形皮革套一样自由旋转的皮革套需要一个复杂的技术解决方案。  
 
Kempf的产品开发人员与易格斯的3D打印团队合作找到了这种解决方案。新款Darios 211是全球首个扁平加速环，使用了由滑动性能经过优化的iglidur I3工程塑料通过增材制造生产的组件。扁平加速环上有200多个这样的元件灵活地连接在一起。 它们构成了加速环扁平金属核心周围的一个滑环，因此能确保皮革套顺畅滑动。 Kempf因为这种创新解决方案在汉诺威贸易展上荣获了2019年manus竞赛铜奖。

Darios 211加速环包含200多个复杂的特殊滑块，使皮革套能在金属环上无摩擦滑动。来源：Kempf

由iglidur I3制成的打印特殊滑块的优势

工程师们决定采用3D打印技术来生产这种复杂的特殊滑块，因为滑块有很多咬边，所以使用注塑成型生产会非常麻烦，而且成本高昂。增材制造几乎不会对设计规则有任何限制，因此通过这种方式生产形状复杂的部件非常经济实惠。此外，它还节省了工具成本。

而之所以选择iglidur I3作为生产特殊滑块的材料，其中一个最重要的原因是它含有固体润滑剂。这样，部件就无需维护，也不会有磨损，因而使用寿命更长。iglidur I3是一种可用于所有常规激光烧结机器的激光烧结粉末。在加工过程中，这种粉末会被激光一层层熔化，从而精确构建精密结构。根据部件的尺寸，一道约持续24小时的打印工序可以生产数千个工件。由此，客户不仅可节省大量成本，还能因为部件的快速制造和交付而受益。激光烧结的另一个特点是它能在同一个打印工序中打印精细部件的包装，这一点是其他制造方式所不具备的。客户因此节省了包装成本和工作量，同时这也避免了单个部件丢失或损坏的风险。

iglidur I3目前是易格斯3D打印服务中最常用的3D打印塑料。除了可用于不同的滑动应用外，它还具有高强度，是市场上最适合用作3D打印齿轮的制作材料的工程塑料之一。