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3D新聞

3D打印顛覆汽車製造業

星之球激光 來源:工控網2013-03-16 我要評論(0 )   

本屆全國兩(liang) 會(hui) 上,科技發展、新能源以及由此引發的第三次工業(ye) 革命議題再次受到熱議。全國人大代表、中國工程院院士黃伯雲(yun) 認為(wei) ,第三次工業(ye) 革命就是互聯網技術和可再生能...

       本屆全國“兩(liang) 會(hui) ”上,科技發展、新能源以及由此引發的“第三次工業(ye) 革命”議題再次受到熱議。全國人大代表、中國工程院院士黃伯雲(yun) 認為(wei) ,“第三次工業(ye) 革命”就是互聯網技術和可再生能源的整合,在這場革命中,數字化、信息化、智能化、個(ge) 性化的生產(chan) 方式正在取代傳(chuan) 統的人工、機器。時下剛剛興(xing) 起的3D打印技術,集上述特征為(wei) 一身,被稱為(wei) “瘋狂製造”。

  3D打印也稱增材製造技術,是利用計算機設計數據采用材料逐層堆積的方法製造實體(ti) 零件的技術,其始於(yu) 20世紀80年代的快速成形技術。目前,已經發展出激光燒結技術、熔融沉積成形技術、立體(ti) 光刻技術、電子束熔煉技術、超聲波固結技術、噴墨沉積技術等多種類型。而從(cong) 嚴(yan) 格意義(yi) 上來說,噴墨沉積技術才是真正的3D打印。

  相對於(yu) 傳(chuan) 統的材料去除(切削加工)技術,增材製造采用的是材料累加的製造方法,不需要傳(chuan) 統的刀具、夾具及多道加工工序,而是利用三維設計數據在一台設備上可快速而精確地製造出任意複雜形狀的零件,解決(jue) 了許多過去難以製造的複雜結構零件的成形問題。而且產(chan) 品結構越複雜,製造效率越顯著。

  當前,中國正處於(yu) 從(cong) “中國製造”向“中國創造”邁進的重要時期,同傳(chuan) 統製造技術相比,增材製造技術能夠讓設計師在很大程度上從(cong) 製造工藝及裝備的約束中解放出來,更多關(guan) 注產(chan) 品的創意創新、功能性能。

  增材製造技術還通過簡化或省略傳(chuan) 統製造中的工藝準備、試驗等環節,使得產(chan) 品設計、製造、檢測高度一體(ti) 化,能夠顯著縮短新產(chan) 品研發周期和研發成本。因此,增材製造技術對於(yu) 增強我國製造業(ye) 自主創新能力具有重要意義(yi) 。

  作為(wei) 一項新興(xing) 技術,增材製造技術的發展能夠催生和培育增材製造設備與(yu) 相關(guan) 服務新產(chan) 業(ye) ,包括零部件委托加工、專(zhuan) 業(ye) 設計分析、軟件開發等業(ye) 務。發展增材製造技術有助於(yu) 帶動金屬和功能材料製備、設計/控製軟件開發、激光器/噴嘴等核心元部件研發,打破國外壟斷。發展增材製造技術能夠進一步推進網絡化協同製造、定製化製造、專(zhuan) 業(ye) 化製造和綠色製造,促進高端裝備製造、生物製造等產(chan) 業(ye) 發展。因此,發展增材製造是培育新興(xing) 產(chan) 業(ye) 、優(you) 化產(chan) 業(ye) 結構、促進產(chan) 業(ye) 升級的重要途徑。

  眼下的3D打印技術,不能僅(jin) 用“好玩”兩(liang) 個(ge) 字來形容,因為(wei) 抱著旁觀者的心態,往往會(hui) 忽視對所在行業(ye) 的顛覆性影響。對我國汽車行業(ye) 而言,3D打印技術或將引發一場革命,改變傳(chuan) 統製造模式,應該引起汽車企業(ye) 的高度關(guan) 注和積極參與(yu) 。

       從(cong) 國際層麵看,3D打印已從(cong) 一個(ge) 流行的概念變成了一個(ge) 新興(xing) 行業(ye) 。有人專(zhuan) 門著書(shu) 《3D打印新世界》介紹這一技術,美國總統巴拉克奧巴馬還在國情谘文中提到這項新技術,並希望3D打印成為(wei) 令美國製造業(ye) 重新煥發出活力的重要推動力。今年年初,世界首款3D打印汽車Urbee 2在美國麵世,它是一款三輪的混合動力汽車,絕大多數零部件來自3D打印,耗時2500小時。據這款車的製造者介紹,將量產(chan) 這款轎車,並透露該車成本為(wei) 5萬(wan) 美元,已接到14個(ge) 訂單。

  從(cong) 國內(nei) 情況看,一些跨國公司也在嚐試將3D打印技術應用於(yu) 汽車製造過程之中。通用汽車中國(微博)前瞻技術科研中心已將這一技術引入,幫助開發汽車模具。據介紹,以往研發一款新車,製造一個(ge) 零部件,僅(jin) 開模就需要至少兩(liang) 三周時間,現在利用3D打印技術,製作時間縮短到一兩(liang) 個(ge) 小時。盡管通用汽車目前還尚未直接打印汽車,但這種前期的嚐試無疑可為(wei) 未來的大規模應用積累經驗、培養(yang) 人才。#p#分頁標題#e#

  “一旦3D打印技術大量使用,汽車生產(chan) 環節傳(chuan) 統的製作模具的環節可以被完全替代,生產(chan) 周期和成本有望大幅下降。”國內(nei) 汽車業(ye) 資深分析人士指出,在新車量產(chan) 前,開發大量模具耗時、費錢,而如果利用3D打印製作模具,有望使汽車製造工藝做到又快又好。

  對於(yu) 一些小眾(zhong) 需求,汽車企業(ye) 也可以考慮。比如,消費者希望讓自己新車門把手與(yu) 眾(zhong) 不同。現在這樣的需求是不可能滿足的,因為(wei) 製作一個(ge) 新把手就要開個(ge) 新模具,其成本數十萬(wan) 元計,如果能夠利用3D打印,那麽(me) 成本隻增加了一點點。

  但是對於(yu) 3D打印製作整輛轎車,一些專(zhuan) 業(ye) 人士也提出了不同的看法。“整輛車需要使用各種完成不同的材料,雨刷器的塑料就和中控台的塑料不同,而且還有大量的金屬。”該分析人士指出,如果要打印整台車,打印機就要應對所有材料,使他們(men) 都能適應打印的過程,並使這些材料實現其功能。

  3D打印技術之所以應該受到我國自主車企的關(guan) 注,並不是因為(wei) 有國際慣例,從(cong) 根本上來看,這是科技發展的新方向,是自主創新的一個(ge) 新載體(ti) ,關(guan) 係汽車製造模式的震裂和重構。事實上,從(cong) 目前看,3D打印技術在汽車領域的應用還處在萌芽階段,在一段時間內(nei) 還不具備規模生產(chan) 的經濟性。但這項技術一旦在未來某個(ge) 節點上得到突破,將大大提高製造的生產(chan) 效率。當前,工信部高層已經表態將推動3D打印產(chan) 業(ye) 化,科技部對3D打印相關(guan) 戰略規劃正在研究製定中。

       在3D打印技術問題上,自主車企要跟得上、跑得快。首先,應收集這方麵的信息,高層管理者跟蹤、了解、關(guan) 注這項技術目前的應用情況。其次,如果有機會(hui) ,不妨去已經應用這項技術的汽車企業(ye) 去參觀學習(xi) 。最後,積極參與(yu) 、設立或聯合設立這樣的研發項目,進行前瞻性研究和開發。

  提升技術前瞻能力,並非跨國汽車公司的專(zhuan) 利,也應成為(wei) 自主車企打造競爭(zheng) 力體(ti) 係的一部分。無論是時下流行的3D打印技術,還是被跨國公司熱衷的無人駕駛汽車技術,無不牽涉未來汽車製造業(ye) 的發展。不能忽視的是,這些技術並非單一技術品種,而是由多種新技術集合而成。如果不及時跟蹤,晚一步怕是要步步晚,最終可能喪(sang) 失全部競爭(zheng) 力。

  因此,我國自主車企在造好車的同時,也要著力構建自己的技術前瞻競爭(zheng) 力,真正樹立國際視野,緊跟世界新技術潮流。不要作3D打印這類先進技術的旁觀者,而要主動做實踐者、甚至是引領者。

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