沈衛(wèi)東說:“我們主要把金屬3D打印應(yīng)用到汽車全新產(chǎn)品的研發(fā)過程之中。”其中,設(shè)計階段應(yīng)用最為普遍。設(shè)計部門在電腦之上設(shè)計糟糕一個零件之后,我們可以用金屬3D打印很快地制作出一個實體,然后對它進行快速的評估,或者我們可以把它安裝在實車之上測試它的性能,如果設(shè)計結(jié)構(gòu)和加載性能符合要求,我們會凍結(jié)設(shè)計數(shù)據(jù),然后進行批量生產(chǎn)。”從內(nèi)飾到輪胎、氣管、蓋、氣動模型、氣缸體、氣缸蓋、燃油系統(tǒng)、外殼等的設(shè)計和功能驗證的三維打印可以大大擴展,因為它可以在不開發(fā)模具的情況之下快速打印原型,開發(fā)人員可以通過對三維打印零件的靜態(tài)分析用以發(fā)現(xiàn)問題以及實車安裝,然后與結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師溝通,優(yōu)化零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高零部件的強度和可制造性,簡化零部件結(jié)構(gòu),驗證技術(shù)結(jié)構(gòu)的可行性,提高產(chǎn)品的成熟度。
不過,除了實驗室階段的研發(fā),金屬3D打印近年來也逐漸發(fā)展成為功能部件的打印,但僅限于賽車,因為賽車批量大,個性化程度低。例如,寶馬公司為寶馬Z4GT3的DTM賽車3D打印了一個集成的輕金屬水泵轉(zhuǎn)子,以取代以前使用的塑料零件。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,F(xiàn)1賽車的進氣歧管是一個簡單的薄壁結(jié)構(gòu),由鎳合金材料制成,采用傳統(tǒng)的加工工藝很容易完成。采用SLM技術(shù),該零件可一次全自動成形,包括熱處理和擅加工,僅需一周時間,功能齊全,適合高溫高負荷運行??傮w而言,三維打印在汽車造型審查、設(shè)計驗證、簡單結(jié)構(gòu)件、余材料復(fù)合件、輕量化結(jié)構(gòu)件、定制化專用工裝、售后個性化更換件等應(yīng)用領(lǐng)域已逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。3D打印廣域網(wǎng)的優(yōu)勢和應(yīng)用障礙,使用我們的技術(shù)將大大減少?!狈鹕斤L(fēng)華卓力執(zhí)行副總經(jīng)理、高階工程師金峰總結(jié)了3D打印與傳統(tǒng)方式相比的優(yōu)勢——適合簡單成型、周期長、成本高。這就是為什么3D打印吸引了這些汽車制造商的注意力?,F(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的趨勢是從大規(guī)模的量產(chǎn)到大規(guī)模的個性化生產(chǎn)。產(chǎn)品的生命周期和上市時間越來越長。十年后開發(fā)一種新型號需要兩年多的時間?,F(xiàn)在,一家汽車制造商每年都會推出幾款全新車型。據(jù)統(tǒng)計,開發(fā)一款全新車型需要不到一年的時間,中國在2014年推出了328款全新車型。市場競爭如此慘烈,只有盡可能縮短產(chǎn)品設(shè)計和制造周期,才能在競爭之中取勝。三維打印就是這樣一種雪鐵龍的制造方法,它突破了產(chǎn)品設(shè)計的限制,大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期,大大降低了研發(fā)成本,同時開發(fā),提高了全新產(chǎn)品的可靠性。
盡管這些優(yōu)勢使得汽車研發(fā)階段的3D打印變得非常容易,但業(yè)內(nèi)人士相同認為,在量產(chǎn)階段,3D打印無法與傳統(tǒng)的沖壓、鍛造、鑄造等工藝相競爭,這也使得3D打印在大規(guī)模、標準化操作的工業(yè)環(huán)境之中,無法在長時間之內(nèi)成功走出實驗室。
現(xiàn)階段不可能把整輛車都印出來。車里面的東西太余了。塑料3D打印技術(shù)可以打印一些操作面板,而金屬3D打印技術(shù)也可以制作一些發(fā)動機部件,但仍需要在前面進行加工和組裝?!贝送猓囍畠?nèi)還包括電路、電路板、傳感器,這些都是3D打印無法實現(xiàn)的,“我們可以在車之內(nèi)制作一些零件,但不可能打印出整個車。”金風(fēng)一再否認印刷“現(xiàn)車”的可能性。
參考來源:《3D打印世界》10月刊
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