
SuperATV 位于美国印第安纳州麦迪逊,是一家领先的 UTV(Utility Task Vehicle,多用途全地形车)和 ATV(All-Terrain Vehicle,全地形车)升级、改装及替换零部件制造商,业务覆盖产品设计、制造、测试和分销,产品涵盖数千种越野车辆零部件与配件。
SuperATV 面向多个车型平台持续开发新产品。随着新车型不断推出,工程团队需要针对不同车辆平台快速完成零部件设计,并在正式投入生产前反复进行装配检查、尺寸适配和功能验证。因此,从数字设计到实车测试之间,需要高效、快速地获得可用于实际验证的功能原型。
为支持这一研发流程,SuperATV 建立了内部 3D 打印实验室,将增材制造用于功能原型、工装夹具、小批量工程零件及部分终端零部件生产。其中,功能原型是连接 CAD 设计与实车验证的重要环节,帮助工程团队更快发现设计问题、完成迭代,并缩短从新车型发布到配套产品上市之间的开发周期。
UTV 和 ATV 后市场车型变化快、平台差异大,对零部件适配要求较高。同一零件应用于不同车辆时,其安装空间、连接方式和受力条件可能存在差异,因此工程团队往往需要制作多个设计版本,并通过实体零件逐步完成验证。
在高频原型迭代过程中,传统机械加工主要面临以下几项限制:
设计修改带来重复加工成本:每次设计调整,都可能需要重新进行编程、排产和加工,增加后续迭代成本。
多版本验证周期较长:多个设计版本通常需要依次制造,不同方案之间的比较和验证时间被进一步拉长。
复杂几何加工难度较高:对于复杂内部结构、轻量化几何和集成功能特征,传统加工的制造难度相对更高。
外部制造增加等待时间:当原型依赖外部制造时,生产和运输环节会进一步增加从设计修改到获得实体零件之间的等待时间。
因此,SuperATV 需要一种更灵活的内部制造方式,在无需为每个版本单独准备工装的情况下,同时生产多个耐用的功能原型,从而缩短设计修改与实体反馈之间的周期。
为了加快产品开发,SuperATV将Raise3D RMS220 SLS(选择性激光烧结)3D打印解决方案集成到工程流程,并使用 Raise3D PA12粉末 制造功能原型、工装夹具及面向小批量应用的工程零件。
选择 SLS 的关键不是单一速度指标,而是其构建方式与 SuperATV 的迭代需求相匹配:
多个零件可以在同一次构建中排布,工程团队能够将不同版本或不同零件集中生产,减少逐个等待加工的情况。
SLS 的粉末床可为零件提供支撑,无需为常规支撑结构额外预留空间,更适合包含内部结构、轻量化几何和功能集成特征的零件。
SuperATV 将 PA12 打印件用于适配、装配及相关功能测试,帮助工程团队通过实体零件验证设计。
当原型需求持续发生、但单一零件数量有限时,内部 SLS 可以减少对外部加工和运输环节的依赖,缩短等待时间。
部署 RMS220 后,SuperATV 将部分原型任务从外部加工转为内部闭环:
工程师根据车辆平台和测试反馈修改 CAD 模型;
将不同设计版本和所需零件安排到同一次 SLS 构建中;
使用 PA12 粉末完成打印与后处理;
对零件进行适配、装配和相关功能测试;
根据测试结果继续修改设计,或进入后续制造流程。
根据客户提供的信息,一次典型打印任务约需12小时,单次最多可生产16个功能零件。由于零件尺寸、形状、层高、构建高度和排布方式都会影响时间与数量,这两个指标应限定在具体构建任务中,不应被写成设备对所有零件的固定产能。
RMS220 的直接作用,是让工程团队更快获得多个可用于验证的实体版本。相比把每次设计修改分别提交外部加工,内部构建减少了排产、运输和沟通环节,并使多个方案能够并行比较。
采用 Raise3D RMS220 后取得的主要成果包括:
相关项目交付周期缩短30天;
设备投入使用后的两个月内,原型制作支出减少超过40,000美元;
部分原型、工装和小批量零件对外部加工的依赖下降;
设计修改能够更快进入实体装配和功能验证;
复杂结构和轻量化方案更容易进入实物测试。
对 SuperATV 而言,RMS220 并不是要替代所有机械加工,而是补充传统工艺在快速迭代、多版本验证和复杂结构方面的能力。
这种内部 SLS 工作流的价值可以分为三个层级:
单件层级:更快获得可用于装配与测试的 PA12 功能原型;
工作流层级:多个版本并行验证,缩短设计反馈循环;
组织层级:降低部分任务对外部制造资源的依赖,提高工程团队响应新车型的灵活性。
随着 SuperATV 持续扩展其工程和制造能力,工业级 SLS 3D 打印已经成为其产品开发战略中的重要组成部分。Raise3D RMS220 使工程团队能够完全在内部快速完成新产品的原型制作、验证和优化,在降低开发成本的同时,加快产品上市速度。
未来,SuperATV 计划进一步利用增材制造技术开展功能性工装、生产夹具、终端特殊用途零部件以及小批量制造。结合其垂直一体化的设计、测试和制造体系,工业级 3D 打印将继续支持 SuperATV 的发展使命,帮助其持续推出创新、高性能的后市场产品。这些产品经过工程设计和测试,能够承受最严苛的越野使用环境。

