自3D打印技術越來越為(wei) 大眾(zhong) 所熟知,3D打印房屋、3D打印器官等操作均不再罕見,3D打印技術在汽車行業(ye) 的應用也愈發普遍。近日,據外媒報道,戴姆勒公司將與(yu) 合作夥(huo) 伴Omniplus攜手創建移動式3D打印中心,用以分散生產(chan) 一係列汽車零部件。移動式的3D打印中心讓原本需集中在專(zhuan) 門工廠進行的汽車零部件生產(chan) ,如今在集裝箱內(nei) 便能輕鬆實現。

3D打印技術貫穿汽車生產(chan) 全周期
“目前,3D打印技術在工業(ye) 、生物醫療以及文化創意等領域應用普遍,技術上已經成熟。”中國3D打印技術產(chan) 業(ye) 聯盟理事長羅軍(jun) 對記者介紹到。由於(yu) 靈活性高、工序精簡等特點,3D打印技術在汽車行業(ye) 應用同樣廣泛,可謂是貫穿了汽車從(cong) 設計研發到批量生產(chan) 的各個(ge) 階段。
羅軍(jun) 表示,此前3D打印技術多集中於(yu) 汽車內(nei) 燃機缸體(ti) 等複雜產(chan) 品的開模方麵,通過砂模、蠟模、注塑等工藝的優(you) 化,使模具的開發變得更加方便快捷。隨著技術的不斷成熟,3D打印技術在汽車上的應用並未止步於(yu) 模具開發階段,越來越多的車企開始在複雜零部件的直接製造方麵大量應用3D打印技術。
早在1991年,寶馬便開始致力於(yu) 將3D打印零部件納入其概念車的研發體(ti) 係之中。2021年,寶馬又開始采用塑料和金屬為(wei) 基礎的工藝技術,用於(yu) 生產(chan) 汽車所需的各種零部件。大眾(zhong) 旗下豪華汽車品牌布加迪此前更是推出全球最大的3D打印鈦零件,之後推出的混合動力功能組件同樣由3D打印的鈦和盤繞碳製成。今年3月,福特更是宣布與(yu) 惠普合作,將廢棄3D打印粉末和零部件轉變為(wei) 注塑成型的汽車零部件,做到汽車耐用性與(yu) 環保兼得。
除了在汽車零部件製造領域的應用,3D打印技術同樣滿足了車企及消費者在汽車內(nei) 外飾及定製化部件等方麵的個(ge) 性化需求。以寶馬MINI為(wei) 例,在3D打印技術的支持下,寶馬MINI的車主可通過專(zhuan) 用的在線配置程序設計專(zhuan) 屬內(nei) 外飾配件,包括3D打印的儀(yi) 表盤、側(ce) 麵指示燈等。豐(feng) 田此前則利用3D打印技術進行汽車座椅的設計,不僅(jin) 能夠大幅度降低座椅重量,獨特的設計結構還使得座椅舒適度有所提升。
不可忽略的是,隨著新能源汽車的快速發展,3D打印技術在汽車領域的應用場景得到進一步擴展。在羅軍(jun) 看來,新能源汽車更新迭代的速度之快是傳(chuan) 統燃油汽車無法比擬的。而3D打印技術所具有的快速成型、易操作等特性恰恰能夠滿足新能源汽車的產(chan) 品開發步伐。此前便有工程公司發現,特斯拉在Model Y上采用了3D打印替換有缺陷的成型零件。3dpbm發布的一份汽車行業(ye) 3D打印報告顯示,預計2030年3D打印用於(yu) 汽車零部件生產(chan) 的收入將高達203.5億(yi) 美元,其中25%均與(yu) 電動汽車零部件生產(chan) 相關(guan) ,可見3D打印技術在新能源汽車領域應用之廣。
汽車上的3D打印,未來可期

3D打印究竟有何魅力,能夠吸引諸多車企紛紛擁其入懷?羅軍(jun) 告訴記者,各大汽車廠家選擇3D打印技術主要有三方麵的考量。一是傳(chuan) 統汽車複雜零部件製造工藝需要3D打印技術的加持方能實現優(you) 化。其次,3D打印技術可以有效解決(jue) 新能源汽車產(chan) 業(ye) 發展中的研發費用高與(yu) 研發周期短之間的矛盾。最後,隨著消費者個(ge) 性化需求的增加,3D打印技術更能滿足消費者需求。
相較於(yu) 傳(chuan) 統零部件生產(chan) 而言,3D打印技術可以幫助車企實現小批量定製和生產(chan) 的自動化,並能夠完成更為(wei) 複雜的零部件製造。此外,3D打印機可實現全天候工作,打印零件也可隨時做出調整,使得整個(ge) 汽車製造過程更加高效、靈活。
傳(chuan) 統模式下的汽車製造需要在專(zhuan) 門工廠中進行大批量生產(chan) ,無論是雇傭(yong) 生產(chan) 線工人還是前期零部件製作,均會(hui) 帶來大量的人力成本和試錯成本。而3D打印技術應用則將會(hui) 大大降低汽車製造過程中的成本。以戴姆勒的移動式3D打印中心為(wei) 例,設置在集裝箱內(nei) 的打印中心可通過卡車運至任何指定地點,隻需接入電力和互聯網,即可實現現場運行。在戴姆勒客車客戶服務與(yu) 零件負責人Bernd Mack看來,這不僅(jin) 減少了零部件的倉(cang) 儲(chu) 和運輸成本,更能實現零部件生產(chan) 本地化,快速靈活地響應客戶要求。
作為(wei) 汽車工業(ye) 由傳(chuan) 統加工向數字製造轉型的重要工具,3D打印技術可謂是將小批量、生產(chan) 便利等優(you) 勢發揮得淋漓盡致。羅軍(jun) 表示,在追求個(ge) 性的年輕消費群體(ti) 占據汽車市場的當下,3D打印技術在個(ge) 性化產(chan) 品的直接研發製造上將會(hui) 大有所為(wei) 。
夢想是豐(feng) 滿的,現實則還略顯骨感。盡管3D打印技術在汽車領域已得到較廣應用,但離大規模量產(chan) 仍有差距,可以說3D打印僅(jin) 僅(jin) 改進了部分生產(chan) 工藝,但占有率較低。“目前困擾汽車行業(ye) 3D打印技術發展的主要還是三個(ge) 方麵,成本過高、功能性材料太少、技術工藝尚不完善。仍需投入更多時間和精力,攻克這些難關(guan) 。”羅軍(jun) 說。
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