对于国内汽车制造商而言，高级辅助驾驶系统（ADAS）是新能源汽车的关键竞争力。新能源汽车市场具有庞大的市场体量，并且竞争十分激烈，这不仅催生出研发人员对智能驾驶功能快速迭代的需求，更让核心零部件的开发在速度、精度和灵活性方面，面临前所未有的挑战。
功能支架作为ADAS零部件（相机、雷达）与车载传感器（雨感器、温湿度传感器）的安装“地基”，其研发需在实现快速制造的同时确保精度与灵活性，这对研发人员而言是至关重要的课题。3D打印降低了传统工艺开发模具的高昂费用，极大缩减了反复验证迭代零件的开发成本。原型验证周期跳过开模环节，也从“周”压缩至“小时”级别。从设计角度来讲，摆脱了传统工艺的限制，得以实现高度定制化的复杂结构。
图1 前挡风玻璃功能支架（来源: www.allstateautoglassnj.com ）
模具的制造对装配精度要求极为严苛。任何微小偏差都可能导致传感器失效或内后视镜干涉。除了物理装配，功能支架的表面特性同样关键。它必须避免对摄像头造成任何光学干扰，这对材料的表面光洁度和成型精度提出了特殊要求。同时，支架本身需具备足够刚度，以抑制行驶振动，确保相机成像稳定。
技术实现：VDA数据准备软件
客户作为一家造车新势力公司，需要快速验证所设计的ADAS功能支架是否能够达到量产标准，对打印零件的精度和装配要求非常高。他们最终在几个供应商中，选择了上海森尼智能科技有限公司SLA打印设备SN-S600，以及漫格科技的VoxelDance Additive数据准备软件解决方案。
图2 上海森尼智能科技有限公司SLA打印设备
VDA软件内置了常用支撑类型的默认参数，用户可以根据需求，对默认参数进行调整。智能支撑生成后，工程师也可以灵活地手动调整支撑，相比于从零开始编辑参数，有效节省了80%的时间。
客户采用了VDA软件对模型进行精细的数据准备，通过以下关键步骤，保障了从数字模型到高品质实物的一次性成功转化：
1. 自动生成支撑方案——高效生成支撑结构/脚本参数灵活多样
客户利用VDA的支撑脚本功能，根据工艺和材料需求，高效、自动地为打印件生成了整体支撑结构。VDA提供的智能支撑以其独特的脚手架结构，较小的接触点，让浸泡在溶剂中的零件拆除支撑变得简单容易，大大减少后处理时间，成为SLA打印中最受欢迎的支撑结构。
图3 采用支撑脚本为支架自动生成支撑
2. 手动生成支撑方案——点对点精准调整
针对支架上关键的装配卡扣和复杂区域，特别需要确保其精度要求，相差分毫则会出现无法装配的问题。因此，工程师可以通过改变支撑锚点的位置，避开装配的关键部位，同时确保这些关键部位的成型精度。手动编辑支撑功能，可以对支撑锚点和分支进行“点对点”的精准调整，确保了每一处细节的打印质量和后续去除的便利性。
图4 通过手动编辑确保关键区域的支撑可靠性
3. 方向优化+打印评估——多维度优化实现降本增效
为实现成本效益最大化，软件中自带的“方向优化”和“打印评估”功能可以为客户提供最优的解决方案，从而实现降本增效的目的。“方向优化”功能可以基于打印时间、支撑体积等多个维度进行比较，确定最佳的零件摆放方向。“打印评估”功能可以在打印前对成本和时间进行精确估算，真正实现降本增效。
图5 方向优化与打印评估
4. 孤岛检测——确保打印一次性成功
孤岛检测功能帮助检查出需要但未添加支撑的区域。在工作量比较大的情况下，工程师无法估计到零件处理的方方面面，自然会出现人为的失误。孤岛检测功能能够有效规避因支撑不足而导致单独轮廓无法被固定，进而引发与刮刀干涉碰撞，最终导致打印失败的风险。
图6 孤岛检测功能确保打印一次成功
成果与价值
颠覆性效率：以9小时打印重构开发流程
此次玻璃功能支架零件的总打印时长仅为9小时。3D打印技术成功将支架原型制造周期从传统工艺所需的“数周”缩短至此。这不仅实现了设计与制造效率的极大飞跃，更通过VDA软件的多角度保障功能，有效确保了打印成功率，显著减少了不必要的材料与时间损耗。
VDA软件内置了常用支撑类型的默认参数，用户可以根据需求，对默认参数进行调整。智能支撑生成后，工程师也可以灵活地手动调整支撑，相比于从零开始编辑参数，有效节省了80%的时间。
图7 采用VDM解决方案进行打印的支架零件与支撑结构
“零妥协”品质：完美达成严苛装配与光学标准
经过后处理的最终成品，完美满足了项目设定的全部严苛标准。支架的装配精度严格符合0.05 mm的公差要求，同时其表面光洁度达到了0.4 μm，完全满足ADAS摄像头的精密光学性能要求 。
图8 后处理的支架零件
成果总结
评价维度
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传统工艺 |
3D打印解决方案（VDM方案）
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价值
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开发周期
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数周
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9小时
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提升效率
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试错成本
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高（开模费）
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低（材料费）
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节约成本
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设计灵活度
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受限
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极高
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赋能优化迭代
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定制化能力
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弱
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强
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满足复杂需求
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借助 VoxelDance Additive数据准备软件与3D打印技术，客户在前挡玻璃功能支架开发中实现了颠覆性突破。9小时的打印时长较传统工艺的数周周期大幅提升效率，低试错成本显著节约开支，同时高设计灵活度与强定制化能力，完美满足严苛的装配精度与光学标准，为汽车核心零部件高效开发提供了有力支撑，也为新能源汽车的快速迭代注入了强大动能。
申请试用或了解更多信息，请联系：sales@voxeldance.com
