熔融沉积3D打印在汽车空调连接管件仿形检具中的应用

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.02.008

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (2): 40-44.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.02.008

熔融沉积3D打印在汽车空调连接管件仿形检具中的应用

王琛¹(), 贺琦², 李靖瑶¹

^1.南京林业大学家居与工业设计学院，南京 210037
^2.奇迹三维科技有限公司，江苏苏州 215100

收稿日期:2024-08-25 出版日期:2025-02-26 发布日期:2025-02-27
作者简介:王琛（1992—），男，实验师，从事3D打印技术应用、逆向工程、计算机辅助产品设计等研究开发工作，996869559@qq.com
基金资助:
教育部产学研协同育人项目(240904583024847);江苏省大学生创新训练计划项目(202410298194Y)

Application of fused deposition modeling 3D printing in copying shape checker of automotive air conditioning connecting pipe

WANG Chen¹(), HE Qi², LI Jingyao¹

^1.College of Home and Industrial，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China
^2.Miracle 3D Technology Inc，Suzhou 215100，China

Received:2024-08-25 Online:2025-02-26 Published:2025-02-27

摘要/Abstract

摘要：

选取某型汽车空调系统中蒸发器和压缩机之间的连接管件为设计对象，应用SolidWorks软件完成了空调连接管件检具的仿形设计。针对仿形检具的结构特点优化切片处理，采用底板（0.1 mm层高）+基座（0.3 mm层高）的可变层高切片方案。实验结果表明，与0.1、0.2、0.3 mm固定层高切片方案相比，0.1 mm+0.3 mm可变层高切片方案的成型精度更高。与0.1、0.2 mm固定层高切片方案相比，0.1 mm+0.3 mm可变层高切片方案的检具重量更小，打印效率更高。选择0.1 mm+0.3 mm可变层高切片方案为优选方案，使用聚乳酸（PLA）丝材和工业级熔融沉积（FDM） 3D打印机进行了空调连接管件仿形检具制造实践，该检具拥有精度高、成本低、效率高、轻量化等特点。

关键词: 熔融沉积, 3D打印, 汽车空调, 连接管件, 仿形检具

Abstract:

In this paper， a connecting pipe between evaporator and compressor in a certain type of automobile air conditioning system was selected as a design object， and the SolidWorks software was used to design the air conditioning connecting pipe copying shape checker. The structural characteristics of the copying shape checker were optimized for slicing， and the variable layer height slicing scheme of base plate （0.1 mm layer height）+pedestal （0.3 mm layer height） was adopted. The experimental results indicated that the 0.1 mm+0.3 mm variable layer height slicing scheme had a higher forming accuracy than the 0.1⁃， 0.2⁃ and 0.3⁃mm⁃fixed layer height slicing schemes. Compared to the 0.1⁃， 0.2⁃mm⁃fixed layer height slicing solutions， 0.1 mm+0.3 mm variable layer height slicing solution has less weight for the checker and higher printing efficiency. The 0.1 mm+0.3 mm variable layer height slicing solution was selected as an optimal solution， and the manufacturing practice of air conditioner connecting pipe copying shape checker was carried out using poly（lactic acid） filament as a raw material on an industrial grade fused deposition modeling 3D printer. The checker exhibited the characteristics of high precision， low cost， high efficiency， and light weight.

Key words: fused deposition modeling, 3D printing, automotive air conditioning, connecting pipe, copying shape checker

中图分类号:

TQ320.6

王琛, 贺琦, 李靖瑶. 熔融沉积3D打印在汽车空调连接管件仿形检具中的应用[J]. 中国塑料, 2025, 39(2): 40-44.

WANG Chen, HE Qi, LI Jingyao. Application of fused deposition modeling 3D printing in copying shape checker of automotive air conditioning connecting pipe[J]. China Plastics, 2025, 39(2): 40-44.

图/表 9

图1 空调连接管件示意图

Fig.1 Schematic diagram of the air conditioning connecting pipe

图2 仿形检具三维模型设计

Fig.2 3D Model design of the copying shape checker

图3 可变层高切片方案

Fig.3 Variable layer height slicing scheme

图4 定位点示意图

Fig.4 Schematic diagram of the positioning points

图5 成型精度对比

Fig.5 Comparison of the forming accuracy

图6 检具重量对比

Fig.6 Comparison of the checker weight

图7 打印时间对比

Fig.7 Comparison of the printing time

参数	热床温度/°C	填充率/%	打印速度/mm·s^-1	挤出宽度/mm	底层、顶层厚度/mm	壁厚/mm	挤出倍率/%
数值	60	10	60	0.4	1.2	1.2	100

表1 切片参数设置

Tab.1 Slicing parameter setting

图8 仿形检具

Fig.8 Copying shape checker

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熔融沉积3D打印在汽车空调连接管件仿形检具中的应用

Application of fused deposition modeling 3D printing in copying shape checker of automotive air conditioning connecting pipe

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