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金属3D打印技术在汽车领域前景如何?

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  沈卫东说:“我们主要把金属3D打印应用到汽车全新产品的研发过程之中。”其中,设计阶段应用最为普遍。设计部门在电脑之上设计糟糕一个零件之后,我们可以用金属3D打印很快地制作出一个实体,然后对它进行快速的评估,或者我们可以把它安装在实车之上测试它的性能,如果设计结构和加载性能符合要求,我们会冻结设计数据,然后进行批量生产。”从内饰到轮胎、气管、盖、气动模型、气缸体、气缸盖、燃油系统、外壳等的设计和功能验证的三维打印可以大大扩展,因为它可以在不开发模具的情况之下快速打印原型,开发人员可以通过对三维打印零件的静态分析用以发现问题以及实车安装,然后与结构设计工程师沟通,优化零部件结构设计,提高零部件的强度和可制造性,简化零部件结构,验证技术结构的可行性,提高产品的成熟度。

金属3D打印.png

  不过,除了实验室阶段的研发,金属3D打印近年来也逐渐发展成为功能部件的打印,但仅限于赛车,因为赛车批量大,个性化程度低。例如,宝马公司为宝马Z4GT3的DTM赛车3D打印了一个集成的轻金属水泵转子,以取代以前使用的塑料零件。据业内人士介绍,F1赛车的进气歧管是一个简单的薄壁结构,由镍合金材料制成,采用传统的加工工艺很容易完成。采用SLM技术,该零件可一次全自动成形,包括热处理和擅加工,仅需一周时间,功能齐全,适合高温高负荷运行。总体而言,三维打印在汽车造型审查、设计验证、简单结构件、余材料复合件、轻量化结构件、定制化专用工装、售后个性化更换件等应用领域已逐渐占据主导地位。3D打印广域网的优势和应用障碍,使用我们的技术将大大减少。”佛山风华卓力执行副总经理、高阶工程师金峰总结了3D打印与传统方式相比的优势——适合简单成型、周期长、成本高。这就是为什么3D打印吸引了这些汽车制造商的注意力。现在工业生产的趋势是从大规模的量产到大规模的个性化生产。产品的生命周期和上市时间越来越长。十年后开发一种新型号需要两年多的时间。现在,一家汽车制造商每年都会推出几款全新车型。据统计,开发一款全新车型需要不到一年的时间,中国在2014年推出了328款全新车型。市场竞争如此惨烈,只有尽可能缩短产品设计和制造周期,才能在竞争之中取胜。三维打印就是这样一种雪铁龙的制造方法,它突破了产品设计的限制,大大缩短了产品的开发周期,大大降低了研发成本,同时开发,提高了全新产品的可靠性。


  尽管这些优势使得汽车研发阶段的3D打印变得非常容易,但业内人士相同认为,在量产阶段,3D打印无法与传统的冲压、锻造、铸造等工艺相竞争,这也使得3D打印在大规模、标准化操作的工业环境之中,无法在长时间之内成功走出实验室。


  现阶段不可能把整辆车都印出来。车里面的东西太余了。塑料3D打印技术可以打印一些操作面板,而金属3D打印技术也可以制作一些发动机部件,但仍需要在前面进行加工和组装。”此外,车之内还包括电路、电路板、传感器,这些都是3D打印无法实现的,“我们可以在车之内制作一些零件,但不可能打印出整个车。”金风一再否认印刷“现车”的可能性。

参考来源:《3D打印世界》10月刊


  


更新日期:2020-02-21


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