近幾年3D打印技術一度成為(wei) 了高科技的代名詞,從(cong) 手機零件到仿生科技似乎沒有3D打印都不叫新潮。甚至在汽車製造業(ye) ,強如寶馬、布加迪也用上了3D打印技術。下麵,我們(men) 就來聊聊3D打印在汽車製造業(ye) 中的應用。
3D打印並不"新"
其實3D打印技術從(cong) 誕生至今已經有30年的曆史了,早在1986年,美國科學家Charles Hull就開發出了第一台商業(ye) 3D印刷機,同年注冊(ce) 了SLA專(zhuan) 利(立體(ti) 光固化技術),即利用紫外線催化光敏樹脂,層層堆疊然後成型。
而從(cong) 1986年,美國科學家Charles Hull開發出第一台商業(ye) 3D印刷機開始,在之後的30年間,3D打印技術突飛猛進,包括飛機、人體(ti) 組織、仿生結構,甚至上麵提到的超跑零件,例如布加迪3D打印製動卡鉗。那麽(me) 未來的汽車製造工業(ye) ,會(hui) 被3D打印取代嗎?
3D打印的優(you) 勢
如今汽車的設計理念,最突出的就是一個(ge) "輕"字,高強度低重量能在很大程度上提升汽車的性能。而這也是3D打印的優(you) 勢所在,目前用於(yu) 3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不鏽鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料,比相同尺寸的金屬裁切、衝(chong) 壓件能夠輕75%左右。
另外一大優(you) 勢是成本,可能很多人覺得3D打印這麽(me) 高端的名詞應該會(hui) 有更高昂的價(jia) 格,但實際上3D打印隻需要在打印機中輸入設計文件,完全可以省去開模的費用,並且一台打印機可以上傳(chuan) 不同的設計文件,反複使用也不是問題。對於(yu) 那些隻需要製造幾個(ge) 或是幾十個(ge) 的部件來說,單獨開模並不劃算,3D打印就是一個(ge) 好選擇了。
對於(yu) 那些隻需要製造幾個(ge) 或是幾十個(ge) 的部件來說,單獨開模肯定是不劃算的,手工製造當然是一個(ge) 選擇,而如果用3D打印技術,就隻需要在3D打印機中輸入設計文件,省去了開模的高昂費用,產(chan) 品一致性也優(you) 於(yu) 手工製造,且同一台打印機可以讀取不同的設計文件,反複使用。
3D打印的劣勢
既然又輕有便宜,為(wei) 什麽(me) 3D打印在汽車製造業(ye) 沒有被普及呢?
首先是3D打印的誤差比較大,對於(yu) 需求不大的零件還能應付,而對於(yu) 批量生產(chan) 的零件,並不能做到精準度的保證,遠遠不及傳(chuan) 統開模製造工藝。另外,生產(chan) 效率較低也是一大問題,規模化、流水線生產(chan) ,3D打印的生產(chan) 速度要遠低於(yu) 傳(chuan) 統流水線的鑄造、衝(chong) 壓。
3D打印能為(wei) 汽車打印什麽(me) ?
工程試裝車
針對3D打印的特性,在實驗、試裝階段的車型來說,還未量產(chan) 零部件開模成本太高,利用3D打印做出原型件進行測試和改良,能節省不少成本。
生產(chan) 輔助工具
雖然精度不足以直接作為(wei) 汽車零件,但作為(wei) 生產(chan) 的輔助工具是足夠的了。例如有些機器的特殊零件整個(ge) 工行藏隻需要十幾個(ge) ,開模製造的成本太高。於(yu) 是很多車企選擇在工廠內(nei) 使用3D打印機,比較典型的例子就是寶馬利用3D打印機製作了400多個(ge) 夾具,降低了72%的重量以及58%的成本,而這個(ge) 需求量也是最合適使用3D打印技術的。
整車和零部件製造
當然,直接打印整車和零部件的也不是沒有,2014年第一輛3D打印汽車就已經問世,這輛汽車車身上靠3D打印出的部件總數為(wei) 40個(ge) 車身上靠3D打印出的部件總數為(wei) 40個(ge) 隻有40個(ge) 零部件,建造它花費了44個(ge) 小時,最低售價(jia) 1.1萬(wan) 英鎊(約合人民幣11萬(wan) 元)。
蘭(lan) 博基尼也曾使用3D打印製造發動機的進氣歧管,但這樣高度定製化的3D打印零件為(wei) 了實現耐用性和精準度,成本也同樣高昂,所以也隻有蘭(lan) 博基尼、布加迪這樣的超跑產(chan) 品會(hui) 使用一下了。
3D打印和傳(chuan) 統製造也有著各自的特點,3D打印技術適合在開發階段和小批量製造,由於(yu) 其精度、效率等劣勢,3D打印技術短時間內(nei) 還無法取代流水線生產(chan) 的能力。但在3D打印和傳(chuan) 統製造業(ye) 相互配合的生產(chan) 線中,縮短開發周期並降低生產(chan) 成本的特點是值得肯定的。
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