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當(dāng)前位置:首頁(yè) 用車(chē)養(yǎng)車(chē) 用車(chē)資訊 正文

你的汽車(chē)還未出生時(shí) 也許用到了3D打印

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  [汽車(chē)之家 你知道嗎]  由于近年來(lái)開(kāi)始下放到民用領(lǐng)域,,3D打印技術(shù)一度成為了我們身邊的“網(wǎng)紅熱詞”,不過(guò)你可能不知道的是,,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)有30年的發(fā)展史了,。并且,如今的3D打印,,已經(jīng)成為了汽車(chē)制造業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù),,幫車(chē)企省下高額的成本。下面,,我們就具體聊聊3D打印和它在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用,。

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3D打印已經(jīng)有30年歷史了

  印象中,3D技術(shù)似乎是近幾年才逐漸進(jìn)入我們視野的,。但事實(shí)上,,在變成“網(wǎng)絡(luò)熱詞”之前,這項(xiàng)聽(tīng)起來(lái)就高大上的制造技術(shù)其實(shí)已經(jīng)悶聲發(fā)展30年了,。

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  這位偉大的父親叫Scott Crump,,今天3D打印行業(yè)巨頭之一——Stratasys公司的創(chuàng)始人。小姑娘是幸福的,,因?yàn)樗蛟S沒(méi)想到,,當(dāng)初面對(duì)那只坑坑洼洼的塑料青蛙時(shí)勉強(qiáng)擠出的笑容使她成為了富二代。

  在后來(lái)的30年間,,隨著材料迭代和技術(shù)革新,,3D打印逐漸從商用走向民用,適用范圍也逐步擴(kuò)大到電子,、醫(yī)療,、航天和汽車(chē)制造等領(lǐng)域。而經(jīng)過(guò)多年的商戰(zhàn),、收購(gòu),、破產(chǎn),、被收購(gòu)這類(lèi)俗套故事之后,目前比較大的3D打印技術(shù)公司有3DSYSTEMS(美國(guó)),、Stratasys(美國(guó)),、EOS(德國(guó))、ARcamAB(瑞士)等幾家,。

3D打印和傳統(tǒng)裁切技術(shù)比怎么樣,?

  ◆ 3D打印的優(yōu)勢(shì)

  先說(shuō)優(yōu)勢(shì),就汽車(chē)制造業(yè)來(lái)說(shuō),,“輕”有著不一般的價(jià)值,。

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  此外,對(duì)于那些只需要制造幾個(gè)或是幾十個(gè)的部件來(lái)說(shuō),,單獨(dú)開(kāi)�,?隙ㄊ遣粍澦愕模止ぶ圃飚�(dāng)然是一個(gè)選擇,,而如果用3D打印技術(shù),,就只需要在3D打印機(jī)中輸入設(shè)計(jì)文件,省去了開(kāi)模的高昂費(fèi)用,,產(chǎn)品一致性也優(yōu)于手工制造,,且同一臺(tái)打印機(jī)可以讀取不同的設(shè)計(jì)文件,反復(fù)使用,。

  ◆ 3D打印的劣勢(shì)

  3D打印目前的誤差還比較大,,批量生產(chǎn)精度遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)開(kāi)模制造的工藝,這也是3D打印行業(yè)待攻克的一個(gè)難題,。另外,,生產(chǎn)效率較低也是一大缺點(diǎn),如果用于規(guī)�,;a(chǎn),,3D打印的生產(chǎn)節(jié)拍要遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)流水線(xiàn)。

汽車(chē)制造業(yè)用3D打印做原型

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  ◆ 原型測(cè)試

  原型測(cè)試即在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段,,利用3D打印做出原型件,,模擬還未量產(chǎn)的實(shí)際零部件,并利用它進(jìn)行測(cè)試和改良,。目前,,許多車(chē)企已經(jīng)在開(kāi)發(fā)階段使用3D技術(shù)進(jìn)行原型測(cè)試了。原型測(cè)試本身也分成:概念原型,、設(shè)計(jì)原型,、功能原型,三者對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的模擬精度要求依次提高。

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  到了零部件的設(shè)計(jì)原型上,,就需要3D打印原型的機(jī)械性能也與設(shè)計(jì)相符,,對(duì)于材料的使用和工藝的要求大大提高。最后的功能原型與設(shè)計(jì)原型類(lèi)似,,但因?yàn)橐诺秸?chē)上進(jìn)行測(cè)試,,對(duì)精度要求更高。

  和仿真軟件類(lèi)似,,3D打印技術(shù)在開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用使得車(chē)企和零部件供應(yīng)商不再需要每修改一版設(shè)計(jì),,就重新進(jìn)行一次開(kāi)模,節(jié)省了研發(fā)成本,。

  ◆ 生產(chǎn)工具制造

  除了用于開(kāi)發(fā)測(cè)試之外,,由于在少量生產(chǎn)上的優(yōu)勢(shì),3D打印還被用在制造生產(chǎn)工具上,,例如貼標(biāo)機(jī),,很多人可能不知道這個(gè)東西,這里解釋一下:產(chǎn)線(xiàn)工人在裝配車(chē)牌架的時(shí)候并非用手裝配,,而是需要把車(chē)牌架放在如下圖所示的貼標(biāo)機(jī)上,然后推著貼標(biāo)機(jī)將車(chē)牌架固定到車(chē)身上,。

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  由于每個(gè)工廠(chǎng)貼標(biāo)機(jī)只需要十幾個(gè),,開(kāi)模制造的均攤成本太高,如果集中制造,,還需要庫(kù)存和物流成本,。相比之下,目前很多車(chē)企選擇在工廠(chǎng)內(nèi)使用3D打印機(jī),,隨用隨打,,免去了開(kāi)模、庫(kù)存和物流成本,,且一臺(tái)3D打印機(jī)可以制作多種類(lèi)似貼標(biāo)機(jī)這類(lèi)的生產(chǎn)工具,。此前寶馬也利用Stratasys的3D打印機(jī)制作了400多個(gè)工裝夾具,降低了72%的重量以及58%的成本,,而這個(gè)量級(jí)也是最合適使用3D打印技術(shù)的,,如果再多3D打印就難以勝任了,生產(chǎn)效率和精度都沒(méi)法和傳統(tǒng)制造工藝相比,。

  ◆ 整車(chē)和零部件制造

  至于零部件,,在目前的汽車(chē)制造業(yè)還極少有量產(chǎn)化的應(yīng)用。不過(guò),,業(yè)內(nèi)“玩家”的新奇嘗試可一點(diǎn)不少,。

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  不過(guò),盡管叫做全3D打印汽車(chē)(75%使用率),電機(jī),、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等核心部件仍然是采購(gòu)的,,這些過(guò)于復(fù)雜的和對(duì)物理性質(zhì)要求過(guò)高的部件,顯然3D打印還難以勝任,。

  當(dāng)然,,除了這些“概念產(chǎn)品”,蘭博基尼也曾使用3D打印制造發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管,,證明了其應(yīng)用于核心零部件制造的可行性,。實(shí)際上,定制化的3D打印件目前就可以達(dá)到極高的機(jī)械性能,,且基于獨(dú)特的制作形式,,我們甚至可以認(rèn)為利用3D打印制造進(jìn)氣歧管的設(shè)計(jì)空間還要更高于傳統(tǒng)裁切。不過(guò)現(xiàn)階段,,這樣高度定制化的3D打印產(chǎn)品背后也一定代表著不菲的成本,,怕是只能符合蘭博基尼這種超跑制造商的定位了。

結(jié)語(yǔ)

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  正如上文所說(shuō)的,,3D打印和傳統(tǒng)開(kāi)模制造各自有著明顯擅長(zhǎng)的地方,,3D打印技術(shù)適用于分布式生產(chǎn),在開(kāi)發(fā)階段和小批量制造上有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),,但由于其精度等劣勢(shì),,3D打印技術(shù)短時(shí)間內(nèi)還不具備取代流水線(xiàn)生產(chǎn)的能力。然而隨著技術(shù)的迭代,,可以預(yù)見(jiàn)的是,,未來(lái)3D打印一定會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車(chē)制造領(lǐng)域,跑馬圈地,,隨著應(yīng)用的普及以及參與競(jìng)爭(zhēng)的3D打印技術(shù)供應(yīng)商的增多,,其使用成本也會(huì)隨之下降,形成一個(gè)良性循環(huán),。未來(lái),,在3D打印和傳統(tǒng)裁切兩種生產(chǎn)模式相互配合之下,進(jìn)一步縮短開(kāi)發(fā)周期并降低生產(chǎn)成本還是可以期待的,。(圖/文 汽車(chē)之家 鄭旭)

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