增材制造符合汽車工業(yè)的需求,推動(dòng)了汽車設(shè)計(jì)的進(jìn)步。如今,在增材制造(或3D打印)中,批量生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí),因?yàn)?D打印技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到可以用金屬和塑料材料制成終極用途部件的地步,隨時(shí)可以在現(xiàn)實(shí)世界中使用。汽車行業(yè)一直是主要的采用者,汽車原始設(shè)備制造商是很早使用3D打印機(jī)的人之一--大約30年前,福特公司便購(gòu)買了第三臺(tái)3D打印機(jī)。
在2014年,德勤的一項(xiàng)研究便指出了3D打印在汽車應(yīng)用中的兩個(gè)主要影響領(lǐng)域:作為產(chǎn)品創(chuàng)新的源泉和供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)力。在過去的五年里,隨著數(shù)字供應(yīng)鏈重塑物流,新車型推速度更快、更時(shí)髦,這些預(yù)測(cè)已經(jīng)被證明是正確的了。
增材制造的一些較的好處與汽車原始設(shè)備制造商所希望提供的產(chǎn)品完全一致:更快的開發(fā)周期、零件整合、輕量化、新的和定制的幾何形狀。
當(dāng)每年推出新車型時(shí),任何時(shí)候削減開發(fā)周期都是競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。如今,3D打印正在加快設(shè)計(jì)和原型制作過程,為每條生產(chǎn)線創(chuàng)建獨(dú)特的工具,并為標(biāo)準(zhǔn)和定制車輛以及按需備件制造生產(chǎn)越來(lái)越多的終端零件。
汽車制造業(yè)的3D打印正在崛起,數(shù)十年來(lái),大型企業(yè)開始使用該技術(shù),以及在批量生產(chǎn)中開發(fā)的新應(yīng)用。
增材制造團(tuán)隊(duì)成員Eric Kouba和Rob Salenbien在福特先進(jìn)制造中心檢查3D打印的F-150格柵。
福特1988年購(gòu)買的首臺(tái)3D打印機(jī)為該公司目前在全球運(yùn)營(yíng)中安裝的90臺(tái)3D打印機(jī)鋪平了道路。應(yīng)用范圍從用于自己的生產(chǎn)線的備件到用于2019年Shelby Mustang GT500的3D打印制動(dòng)部件。就在前不久,福特宣布向其先進(jìn)制造中心投資4500萬(wàn)美元,為其先進(jìn)制造中心增設(shè)23臺(tái)3D打印機(jī)。該團(tuán)隊(duì)清楚地意識(shí)到,將3D打印集成到其制造工作流程中,可以節(jié)省時(shí)間和成本。他們?cè)谛鹿嬷蟹窒砹诉@一信息:“目前正在開發(fā)的一個(gè)應(yīng)用程序有可能為公司節(jié)省200多萬(wàn)美元?!?/span>
這個(gè)未命名的應(yīng)用程序并不是一個(gè)遺漏的錯(cuò)誤;對(duì)于汽車制造商而言,3D打印仍然是一種“秘方”。雖然汽車制造業(yè)的知名企業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)一直使用3D打印機(jī),但它被認(rèn)為是一種競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),詳細(xì)的使用案例相對(duì)。然而,隨著技術(shù)在生產(chǎn)環(huán)境中變得越來(lái)越普遍和可信賴,并轉(zhuǎn)變?yōu)槠浔旧淼馁u點(diǎn),這種神密的面紗開始揭開。
用于寶馬 i8 Roadster的3D打印車窗導(dǎo)軌
寶馬新報(bào)告顯示,自2010年以來(lái),該公司已在系列產(chǎn)品中進(jìn)行了3D打印,自1990年以來(lái)一直致力于增材制造,用于原型設(shè)計(jì)和開發(fā)。一百萬(wàn)個(gè)部件--BMW i8 Roadster的車窗導(dǎo)軌,采用惠普的Multi Jet Fusion技術(shù)制造而成,100個(gè)部件可以在24小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)出來(lái)。
大眾汽車也專注于通過3D打印來(lái)增強(qiáng)操作性。桌面3D打印機(jī)是創(chuàng)建工具、夾具的中流砥柱。大型機(jī)器現(xiàn)在將金屬3D打印引入終極用途零件生產(chǎn)。該公司發(fā)布在金屬部件方面的工作,其中包括惠普的大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)和用于先進(jìn)工具和備件的工業(yè)3D打印。
“3D打印機(jī)可能不會(huì)在短期內(nèi)制造出完整的車輛,但3D打印機(jī)部件的數(shù)量和尺寸將顯著增加。我們的目標(biāo)是盡快將打印結(jié)構(gòu)件集成到下一代車輛中。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,我們預(yù)計(jì)單位數(shù)量、零件尺寸和技術(shù)要求將不斷增加--直至每年超過十萬(wàn)個(gè)單位的足球大小的部件。”大眾汽車技術(shù)規(guī)劃主管Martin Goede博士在宣布將HP Metal Jet技術(shù)集成到運(yùn)營(yíng)中時(shí)說(shuō)。
布加迪、克萊斯勒、通用汽車、本田、起亞、保時(shí)捷、豐田……隨著傳統(tǒng)汽車原始設(shè)備制造商采用3D打印,這一名單還在繼續(xù)。去年,戴姆勒宣布為其戴姆勒卡車北美業(yè)務(wù)提供3D打印塑料替換零件的備件計(jì)劃,以及梅賽德斯奔馳卡車業(yè)務(wù)的金屬3D打印計(jì)劃。擁有長(zhǎng)期3D打印經(jīng)驗(yàn)的奧迪于2016年11月成立了3D打印技術(shù)中心,并繼續(xù)投資該技術(shù),例如通過與EOS結(jié)為合作伙伴關(guān)系。
增材制造也為汽車制造提供了全新的方法,年輕公司引入了圍繞該技術(shù)的新車輛概念。幾年前,當(dāng)Local Motors的Strati展示了大規(guī)模3D打印的強(qiáng)大功能時(shí),一輛完全3D打印的汽車出現(xiàn)了,而Divergent 3D Blade則為超級(jí)跑車提供3D打印。
隨著邁凱倫和彭斯克團(tuán)隊(duì)采用了這項(xiàng)技術(shù),賽車公司也在使用3D打印方面超速前進(jìn)。像方向盤這樣的零件,可以3D打印得完全適合特定駕駛員的手和手柄,以及攝像頭頭盔附件,這使得駕駛體驗(yàn)更加流線型和個(gè)性化……在比任何其他汽車領(lǐng)域更具競(jìng)爭(zhēng)力的情況下,具體細(xì)節(jié)可能會(huì)保持不變,因?yàn)楠?dú)特設(shè)計(jì)帶來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)降至毫秒級(jí),因?yàn)槊吭黾右话凰镜闹亓炕蚩諝庾枇Χ己苤匾?/span>
3D打印將繼續(xù)越來(lái)越多地融入汽車應(yīng)用中。工程師和生產(chǎn)線工人日益信任并依賴增材制造。隨著數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的部件被3D打印和使用,汽車工業(yè)將繼續(xù)加快采用的步伐。未來(lái)的道路對(duì)于需要更多的汽車3D打印是明確的,因?yàn)樵摷夹g(shù)既具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),又越來(lái)越有必要,以跟上競(jìng)爭(zhēng)。
來(lái)源:3D打印商情