增材制造符合汽車工業(yè)的需求,推動了汽車設(shè)計的進步。如今,在增材制造(或3D打印)中,批量生產(chǎn)成為現(xiàn)實,因為3D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,隨時可以在現(xiàn)實世界中使用。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打印機的人之一--大約30年前,福特公司便購買了第三臺3D打印機。
在2014年,德勤的一項研究便指出了3D打印在汽車應用中的兩個主要影響領(lǐng)域:作為產(chǎn)品創(chuàng)新的源泉和供應鏈轉(zhuǎn)型的驅(qū)動力。在過去的五年里,隨著數(shù)字供應鏈重塑物流,新車型推速度更快、更時髦,這些預測已經(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。
當每年推出新車型時,任何時候削減開發(fā)周期都是競爭的關(guān)鍵。如今,3D打印正在加快設(shè)計和原型制作過程,為每條生產(chǎn)線創(chuàng)建獨特的工具,并為標準和定制車輛以及按需備件制造生產(chǎn)越來越多的終端零件。
汽車制造業(yè)的3D打印正在崛起,數(shù)十年來,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)的新應用。
增材制造團隊成員Eric Kouba和Rob Salenbien在福特先進制造中心檢查3D打印的F-150格柵。
福特1988年購買的首臺3D打印機為該公司目前在全球運營中安裝的90臺3D打印機鋪平了道路。應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打印制動部件。就在前不久,福特宣布向其先進制造中心投資4500萬美元,為其先進制造中心增設(shè)23臺3D打印機。該團隊清楚地意識到,將3D打印集成到其制造工作流程中,可以節(jié)省時間和成本。他們在新公告中分享了這一信息:“目前正在開發(fā)的一個應用程序有可能為公司節(jié)省200多萬美元。”
這個未命名的應用程序并不是一個遺漏的錯誤;對于汽車制造商而言,3D打印仍然是一種“秘方”。雖然汽車制造業(yè)的知名企業(yè)長期以來一直使用3D打印機,但它被認為是一種競爭優(yōu)勢,詳細的使用案例相對。然而,隨著技術(shù)在生產(chǎn)環(huán)境中變得越來越普遍和可信賴,并轉(zhuǎn)變?yōu)槠浔旧淼馁u點,這種神密的面紗開始揭開。
用于寶馬 i8 Roadster的3D打印車窗導軌
寶馬新報告顯示,自2010年以來,該公司已在系列產(chǎn)品中進行了3D打印,自1990年以來一直致力于增材制造,用于原型設(shè)計和開發(fā)。一百萬個部件--BMW i8 Roadster的車窗導軌,采用惠普的Multi Jet Fusion技術(shù)制造而成,100個部件可以在24小時內(nèi)生產(chǎn)出來。
大眾汽車也專注于通過3D打印來增強操作性。桌面3D打印機是創(chuàng)建工具、夾具的中流砥柱。大型機器現(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)和用于先進工具和備件的工業(yè)3D打印。
“3D打印機可能不會在短期內(nèi)制造出完整的車輛,但3D打印機部件的數(shù)量和尺寸將顯著增加。我們的目標是盡快將打印結(jié)構(gòu)件集成到下一代車輛中。從長遠來看,我們預計單位數(shù)量、零件尺寸和技術(shù)要求將不斷增加--直至每年超過十萬個單位的足球大小的部件?!贝蟊娖嚰夹g(shù)規(guī)劃主管Martin Goede博士在宣布將HP Metal Jet技術(shù)集成到運營中時說。
布加迪、克萊斯勒、通用汽車、本田、起亞、保時捷、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劃,以及梅賽德斯奔馳卡車業(yè)務(wù)的金屬3D打印計劃。擁有長期3D打印經(jīng)驗的奧迪于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Local Motors的Strati展示了大規(guī)模3D打印的強大功能時,一輛完全3D打印的汽車出現(xiàn)了,而Divergent 3D Blade則為超級跑車提供3D打印。
隨著邁凱倫和彭斯克團隊采用了這項技術(shù),賽車公司也在使用3D打印方面超速前進。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,這使得駕駛體驗更加流線型和個性化……在比任何其他汽車領(lǐng)域更具競爭力的情況下,具體細節(jié)可能會保持不變,因為獨特設(shè)計帶來的競爭優(yōu)勢降至毫秒級,因為每增加一盎司的重量或空氣阻力都很重要。
3D打印將繼續(xù)越來越多地融入汽車應用中。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)以百萬計的部件被3D打印和使用,汽車工業(yè)將繼續(xù)加快采用的步伐。未來的道路對于需要更多的汽車3D打印是明確的,因為該技術(shù)既具有競爭優(yōu)勢,又越來越有必要,以跟上競爭。
來源:3D打印商情