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| 3D打印引領(lǐng)汽車制造進(jìn)入新時(shí)代 |
| 發(fā)布時(shí)間：2017/4/15 15:28:44 來源：鑫泰科技 發(fā)布者：manni123 |
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3D打印(3DP)即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。隨著3D打印技術(shù)不斷升級(jí)，各行各業(yè)也漸漸開始使用此技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，汽車制造業(yè)就是其中的佼佼者。
在3D打印技術(shù)眾多的應(yīng)用領(lǐng)域中，汽車行業(yè)是3D打印技術(shù)最早的應(yīng)用者之一。早在3D打印技術(shù)發(fā)展的初期，一些歐美發(fā)達(dá)國(guó)家車企就開始將3D打印技術(shù)應(yīng)用于汽車研發(fā)過程。其中，應(yīng)用最早、最深入、范圍最廣的車企是福特汽車公司。早在1988年3D打印出現(xiàn)之初，福特汽車公司就購(gòu)入全球3D打印史上第三臺(tái)3D打印機(jī)。
3D打印為汽車制造業(yè)帶來的變化
1.設(shè)計(jì)方面
利用3D打印技術(shù)，可以在數(shù)小時(shí)或數(shù)天內(nèi)制作出概念模型，汽車廠商可以應(yīng)用于汽車外形設(shè)計(jì)的研發(fā)。相較傳統(tǒng)的手工制作，3D打印能更精確地將3D設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)換成實(shí)物，并且時(shí)間更短，從而提高了汽車設(shè)計(jì)層面的生產(chǎn)效率。目前許多廠商已經(jīng)在設(shè)計(jì)方面開始利用3D打印技術(shù)，比如寶馬、奔馳設(shè)計(jì)中心。
2.材料方面
3D打印允許多樣的材料選擇，不同的機(jī)械性能以及精準(zhǔn)的功能性原型制作，讓制造商在前期可以隨時(shí)修正錯(cuò)誤并完善設(shè)計(jì)，使得錯(cuò)誤成本最小化。
3.工裝夾具方面
3D打印技術(shù)大幅降低了工具生產(chǎn)的成本和時(shí)間。針對(duì)生產(chǎn)工具，例如水溶型內(nèi)芯、碳纖維包裹、注塑成型等3D打印的應(yīng)用，有助企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速小批量工具定制、降低成本并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
4.最終零件方面
汽車制造商借助3D打印技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)小批量定制部件和生產(chǎn)自動(dòng)化，并且可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)形狀、中空和負(fù)拉伸等復(fù)雜幾何形狀的創(chuàng)建和制造。3D打印能夠快速制作造型復(fù)雜的零部件，當(dāng)測(cè)試出現(xiàn)問題時(shí)，修改三維文件重新打印即可再次測(cè)試。
隨著目前3D打印技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用迅速增加，知名市場(chǎng)咨詢機(jī)構(gòu)Frost & Sullivan最近發(fā)布了一份相關(guān)的調(diào)查報(bào)告，預(yù)測(cè)汽車3D打印的市場(chǎng)規(guī)模有望于2025年達(dá)到43億美元。福特、寶馬、蘭博基尼、大眾、通用、保時(shí)捷、本田、克萊斯勒、奔馳、奧迪等幾乎所有的整車廠都在持續(xù)探索3D打印帶來的無限可能。
革新科技不斷涌現(xiàn)的時(shí)代，“3D打印”炙手可熱，并且已經(jīng)運(yùn)用于多個(gè)行業(yè)，汽車及零部件制造則是3D打印技術(shù)重點(diǎn)推廣的領(lǐng)域，目前，不僅汽車底盤、內(nèi)飾、車身外覆蓋件等很多零部件都已成功運(yùn)用ABS塑料和碳纖維材料作為基礎(chǔ)材料，實(shí)現(xiàn)了3D打印生產(chǎn)，“整車”打印也已被秀了多次，打印時(shí)間越來越短，技術(shù)水平越來越高，賺足了全世界的眼球。
相較傳統(tǒng)汽車制造業(yè)而言，目前，3D打印的產(chǎn)能還是較低，很難大規(guī)模量產(chǎn)。此外，由于需要考慮到安全性等因素，原材料品質(zhì)與成本因素很難平衡，導(dǎo)致單車生產(chǎn)成本過高也制約著現(xiàn)階段3D汽車的商業(yè)化。
現(xiàn)階段而言，3D打印的應(yīng)用也許更適合設(shè)計(jì)領(lǐng)域和汽車研發(fā)階段，還有單件小批量生產(chǎn)，例如整車的油泥模型，車身、底盤、同步器等零部件開發(fā)，以及橡膠、塑料類零件的單件生產(chǎn)。
目前3D打印在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用主要有五大方面：
用于設(shè)計(jì)；
結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件的直接制作；
汽車上的輕量化結(jié)構(gòu)零件的制作；
定制專用的工件和檢測(cè)器具
整車模型的制作。
不過在此值得提出的是，3D打印設(shè)備的實(shí)際意義是幫你在設(shè)計(jì)或者產(chǎn)品制樣的過程中提高某個(gè)環(huán)節(jié)的效率，而不是完全代替整個(gè)流程。就像Urbee，3D打印機(jī)可以為它實(shí)現(xiàn)打印車身外殼、減重車身、個(gè)性化設(shè)計(jì)，但電機(jī)等關(guān)鍵零部件都還是來自于傳統(tǒng)制造業(yè)。與傳統(tǒng)企業(yè)制造汽車區(qū)別最大之處在于，3D打印汽車是先打印出單個(gè)的、一體式的車身，再將其他部件填充進(jìn)去，而不是將車身各部分組裝到一起。
因?yàn)槠洳牧虾凸に嚨奶厥庑�，目�?D打印技術(shù)運(yùn)用還是在汽車零件的原型階段，最為有優(yōu)勢(shì)。然這些跟汽車上實(shí)際使用的材料種類相比還是有很大差距的。所以我們一般是看結(jié)構(gòu)件為主。另外，值得欣慰的是，2016年2月28日，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部研究制定的《國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2015-2016年)》提出要將3D打印與汽車、航空航天、生物醫(yī)療等重要細(xì)分領(lǐng)域分門別類地進(jìn)行跨行業(yè)聯(lián)合，突破一批增材制造專用材料。到2016年，實(shí)現(xiàn)鈦合金、高強(qiáng)鋼、部分耐高溫高強(qiáng)度工程塑料等專用材料的自主生產(chǎn)，滿足行業(yè)發(fā)展需求。這對(duì)于3D打印材料的發(fā)展無疑是一劑強(qiáng)心針。
除種類少外，3D打印在材料方面的另一道障礙則是成本，材料成本是一個(gè)相對(duì)的概念，在批量非常小的情況下，模具的成本攤在單件產(chǎn)品上的比較多，這樣它的單件產(chǎn)品就會(huì)比較貴，但如果用3D打印的方式就不存在這個(gè)問題，所以單件或者小批量的產(chǎn)品用3D打印它的成本是相對(duì)來講低廉的。而像年產(chǎn)幾十萬輛汽車的這種批量，如果用3D打印的方式目前來看成本是不合算的。所以，我們明白了這個(gè)就把他應(yīng)用在個(gè)性化并且是小而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，也就是獨(dú)一無二的那種產(chǎn)品上面，不是批量化的產(chǎn)品上面。鑫泰數(shù)控加工中心機(jī)器人龍門
在人工智能盛行且一切皆有可能的今天，我們相信在不久的將來，我們相信3D打印在汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用定會(huì)越來越廣。
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