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3D打印技术为汽车界带来了哪些变化

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-09-06  来源:车云  作者:中国标识网  浏览次数:25
核心提示:3D打印技术可以大幅度降低汽车开发和制造过程中的成本,提升工作效率,降低新车型新零件的开发时间,最终这些都会反应到汽车的价格和品质上。
  工业4.0改变的是制造体系,从数字化到智能化、从群体到个体、从制造为先到用户需求为先,而3D打印在工业上的广泛应用,改变的是制造方式。3D打印技术是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,其最突出的优点是无需机械加工或模具,3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。
 
  在现代工业条件下,加工零件或者模型,都需要先制造一个模具。不过,制造模具的成本很高,如果不是大批量生产,并不值得开模。也可以采用另外一种加工方式,使用数控机床直接在毛坯料上加工,但是这个方法会浪费掉很多毛坯材料,不仅慢而且贵,加工费用以小时计算。
 
  3D打印通过逐层打印的方式来构建物体,最终的成品是一层层积累起来的。无论造型多复杂的零件,对于3D打印来说,也是一层层平面,打印难度没有任何区别。因此,对3D打印机来说,造型复杂的物体和最简单的立方体、圆柱体是一样的,材料会更节省。能够方便快捷并精确地制造构型复杂的物体,这正是3D打印技术的最大优势。
 
  而汽车恰恰是由许多造型复杂的高精度零件组成,可以将3D打印的优势发挥得淋漓尽致。使用3D打印技术,工程师在电脑上完成模型设计,设计人员只需几分钟就能获得实体的打印模型,然后整个研发团队的每个专业人员都可以在打印模型基础上进行修改,并与团队中其他人即时分享对设计方案的改进,实现“所见即所得”,大幅度提高汽车设计的效率。
 
  而且,3D打印可以快速制作出一系列具有细微差异的可测试零件来帮助开发出最合适的零件,以确保最后定型生产的是选用了最好的零部件。而由此带来的好处,是提高了整个开发效率,缩短了上市周期,并降低了时间和成本。
 
  综合来看,3D打印技术可以大幅度降低汽车开发和制造过程中的成本,提升工作效率,降低新车型新零件的开发时间,最终这些都会反应到汽车的价格和品质上。
 
  3D打印在汽车工业的应用
 
  在2013年,第一辆3D打印汽车问世。美国设计公司KOREcologic、数字制造商RedEyeOnDemand以及3D打印制造商Stratsys合作完成了混合动力汽车Urbee2。这辆车并不是一辆简单的摆设模型,而是可以上路的真正意义上的汽车。彼时,福特也在每个工作站配置了3D打印机,并规划未来给每个工程师单独配备一台小型的3D打印机。
 
  2014年,柯尼塞格发布的新车One1上使用了很多3D打印制造的零部件,包括风道、排气部件和涡轮增压器等。2014年9月,美国洛克汽车(LocalMotors)在芝加哥国际制造业技术展上,展出了一辆3D打印的双门双座敞篷小车Strati。整个制作工序在现场完成,共计耗时44小时。
 
  随后,3D打印被更多汽车制造商与研究机构用于汽车制造,也有汽车发烧友们在此启发下自行通过3D打印技术打造自己专属的汽车或汽车部件。加州一名工程师就利用3D打印制造了丰田发动机与变速箱。
 
  到了2016年,在底特律车展上,起亚展出了使用3D打印技术制造的Telluride概念汽车,也展现出了3D打印对于汽车行业的一个重要价值——推出概念车。自2016年开始,3D打印技术真正开始被汽车制造商和供应商使用在实际的汽车生产过程中。
 
  1.标致雪铁龙
 
  标致雪铁龙集团(以下简称PSA)在2016年9月与洛杉矶的3D打印公司Divergent签署战略合作协议书,达成在金属材料打印等方面的合作意向。战略合作内容包括为标致雪铁龙的车辆生产线研发3D打印的金属覆盖件,以实现整车结构轻量化,降低其生产成本。PSA表示,此次合作将有效降低标致雪铁龙的整车与零部件生产成本。
 
  “应用3D打印技术能够大幅缩减生产工厂的规模,减轻整车重量并降低生产的复杂程度,同时也能给我们的产品设计增添无限的灵活空间。”标致雪铁龙集团CEO唐唯实(CarlosTavares)在一项声明中表示,但却并未提及这项合作对其生产岗位数量的影响。
 
  Divergent公司称其已经研究出一套与3D打印技术配套的软硬件平台,通过该平台可以大幅优化整车设计过程,并能够轻松打印出复杂的汽车部件。
 
  PSA在唐唯实执掌期间,已经在大幅削减生产成本,同时将车辆研发外包给专业的第三方公司,如研发中心坐落于摩洛哥的亚创工程(Altran)。
 
  PSA表示,合作初期将在Divergent公司位于法国巴黎附近的Velizy研发中心进行试制,下一步将尝试汽车零部件的3D打印与装配,最终目标是利用该技术打印出“完整的车体结构”。
 
  2.戴姆勒
 
  2016年7月,戴姆勒表示将从9月份开始使用3D打印技术来为梅赛德斯-奔驰旗下的卡车生产塑料配件。与福特一样,戴姆勒也是首批研究3D打印技术的汽车制造商之一。早在2012年,戴姆勒就希望3D打印机能够取代一些昂贵的制造技术,并购入一台大尺寸的金属3D打印机。
 
  奔驰卡车的配件是在德国生产,然后运往世界各地。塑料配件在应用3D打印技术之后,则可以实现零部件的本地化生产。据了解,戴姆勒的主要目标是利用3D打印来生产弹簧毛、电缆导管、夹子、支撑元件与控制元件等。
 

 
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