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增材制造将成为汽车制造业的新动力



  
2019-04-13         现代激光工业        
增材制造将成为汽车制造业的新动力

增材制造符合汽车工业的需求,推动了汽车设计的进步。如今,在增材制造(或3D打印)中,批量生产成为现实,因为3D打印技术已经发展到可以用金属和塑料材料制成最终用途部件的地步,随时可以在现实世界中使用。汽车行业一直是主要的采用者,汽车原始设备制造商是最早使用3D打印机的人之一--大约30年前,福特公司便购买了第三台3D打印机。

在2014年,德勤的一项研究便指出了3D打印在汽车应用中的两个主要影响领域:作为产品创新的源泉和供应链转型的驱动力。在过去的五年里,随着数字供应链重塑物流,新车型推速度更快、更时髦,这些预测已经被证明是正确的了。

增材制造的一些最著名的好处与汽车原始设备制造商所希望提供的产品完全一致:更快的开发周期、零件整合、轻量化、新的和定制的几何形状。

当每年推出新车型时,任何时候削减开发周期都是竞争的关键。如今,3D打印正在加快设计和原型制作过程,为每条生产线创建独特的工具,并为标准和定制车辆以及按需备件制造生产越来越多的终端零件。

汽车制造业的3D打印正在崛起,数十年来,大型企业开始使用该技术,以及在批量生产中开发的新应用。

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增材制造团队成员Eric Kouba和Rob Salenbien在福特先进制造中心检查3D打印的F-150格栅。

福特1988年购买的首台3D打印机为该公司目前在全球运营中安装的90台3D打印机铺平了道路。应用范围从用于自己的生产线的备件到用于2019年Shelby Mustang GT500的3D打印制动部件。就在前不久,福特宣布向其先进制造中心投资4500万美元,为其先进制造中心增设23台3D打印机。该团队清楚地意识到,将3D打印集成到其制造工作流程中,可以节省时间和成本。他们在最新公告中分享了这一信息:“目前正在开发的一个应用程序有可能为公司节省200多万美元。”

这个未命名的应用程序并不是一个遗漏的错误;对于汽车制造商而言,3D打印仍然是一种“秘方”。虽然汽车制造业的知名企业长期以来一直使用3D打印机,但它被认为是一种竞争优势,详细的使用案例相对稀缺。然而,随着技术在生产环境中变得越来越普遍和可信赖,并转变为其本身的卖点,这种神密的面纱开始揭开。

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用于宝马 i8 Roadster的3D打印车窗导轨

宝马最近的报告显示,自2010年以来,该公司已在系列产品中进行了3D打印,自1990年以来一直致力于增材制造,用于原型设计和开发。第一百万个部件--BMW i8 Roadster的车窗导轨,采用惠普的Multi Jet Fusion技术制造而成,100个部件可以在24小时内生产出来。

大众汽车也专注于通过3D打印来增强操作性。桌面3D打印机是创建工具、夹具的中流砥柱。大型机器现在将金属3D打印引入最终用途零件生产。该公司发布在金属部件方面的工作,其中包括惠普的大规模生产技术和用于先进工具和备件的工业3D打印。

“3D打印机可能不会在短期内制造出完整的车辆,但3D打印机部件的数量和尺寸将显著增加。我们的目标是尽快将打印结构件集成到下一代车辆中。从长远来看,我们预计单位数量、零件尺寸和技术要求将不断增加--直至每年超过十万个单位的足球大小的部件。”大众汽车技术规划主管Martin Goede博士在宣布将HP metal Jet技术集成到运营中时说。

布加迪、克莱斯勒、通用汽车、本田、起亚、保时捷、丰田……随着传统汽车原始设备制造商采用3D打印,这一名单还在继续。去年,戴姆勒宣布为其戴姆勒卡车北美业务提供3D打印塑料替换零件的备件计划,以及梅赛德斯奔驰卡车业务的金属3D打印计划。拥有长期3D打印经验的奥迪于2016年11月成立了3D打印技术中心,并继续投资该技术,例如通过与EOS结为合作伙伴关系。

增材制造也为汽车制造提供了全新的方法,年轻公司引入了围绕该技术的新车辆概念。几年前,当Local Motors的Strati展示了大规模3D打印的强大功能时,一辆完全3D打印的汽车出现了,而Divergent 3D Blade则为超级跑车提供3D打印。

随着迈凯伦和彭斯克团队采用了这项技术,赛车公司也在使用3D打印方面超速前进。像方向盘这样的零件,可以3D打印得完全适合特定驾驶员的手和手柄,以及摄像头头盔附件,这使得驾驶体验更加流线型和个性化……在比任何其他汽车领域更具竞争力的情况下,具体细节可能会保持不变,因为独特设计带来的竞争优势降至毫秒级,因为每增加一盎司的重量或空气阻力都很重要。

3D打印将继续越来越多地融入汽车应用中。工程师和生产线工人日益信任并依赖增材制造。随着数以百万计的部件被3D打印和使用,汽车工业将继续加快采用的步伐。未来的道路对于需要更多的汽车3D打印是明确的,因为该技术既具有竞争优势,又越来越有必要,以跟上竞争。

 
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