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3D打印技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)的應用

  • 2015-3-16 11:28:59
  • 來源:蓋世汽車網(wǎng)

2014年,Local Motors公司推出了升級版的3D打印車Strati(斯特拉迪),此車的進步之處首先在于它的底盤部分也采用了3D打印技術(shù)制造,其次它的打印時間僅為44個小時。如果加上組裝時間,最新的數(shù)據(jù)表明只需要三天就能造出Strati。從超過100天到3天,效率的飛速提升預示著3D打印汽車的未來發(fā)展不可預估。

而就在日前,德國獨立汽車設(shè)計公司EDAG在2015年的日內(nèi)瓦車展上帶來一款3D打印概念車LightCocoon,新車外殼每平方米僅重19克,是一張A4紙的四分之一。

盡管3D打印車在不斷的興起和升級,許博士很實際的指出,“3D打印技術(shù)應用在汽車領(lǐng)域尚不是其強項,因汽車是一個大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,而3D打印目前更適合于個性化產(chǎn)品和小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。”

目前3D打印技術(shù)有七種基本類型,分別為材料熔融擠出FDM、粘合劑噴射3DP,材料微滴噴射、粉材平鋪融化、直接能量沉積LENS、薄材疊加LOM、光敏樹脂平鋪SLA。其中,F(xiàn)DM、粉材平鋪融化以及SLA已經(jīng)使用在汽車工業(yè)制造上了。許博士表示,目前應用主要有五大方面:1、用于設(shè)計;2、結(jié)構(gòu)復雜零件的直接制作;3、汽車上的輕量化結(jié)構(gòu)零件的制作;4、定制專用的工件和檢測器具;5、整車模型的制作。

不過在此值得提出的是,3D打印設(shè)備的實際意義是幫你在設(shè)計或者產(chǎn)品制樣的過程中提高某個環(huán)節(jié)的效率,而不是完全代替整個流程。就像Urbee,3D打印機可以為它實現(xiàn)打印車身外殼、減重車身、個性化設(shè)計,但電機等關(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的、一體式的車身,再將其他部件填充進去,而不是將車身各部分組裝到一起。

瓶頸:材料種類少 價格高

在問及3D打印在汽車應用中的主要瓶頸時,許博士表示,“目前可以用于3D打印材料的種類還是非常有限的,其中用選擇性激光燒結(jié)(SLS)可以打印的主流材料基本就是尼龍材料、玻璃微珠復合材料、直接金屬成型材料與間接金屬成型材料等。然這些跟汽車上實際使用的材料種類相比還是有很大差距的。”

不過,值得欣慰的是,今年2月28日,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財政部研究制定的《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃(2015-2016年)》提出要將3D打印與汽車、航空航天、生物醫(yī)療等重要細分領(lǐng)域分門別類地進行跨行業(yè)聯(lián)合,突破一批增材制造專用材料。到2016年,實現(xiàn)鈦合金、高強鋼、部分耐高溫高強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。這對于3D打印材料的發(fā)展無疑是一劑強心針。

除種類少外,3D打印在材料方面的另一道障礙則是成本,對此,許博士解釋道,“材料成本是一個相對的概念,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)品就會比較貴,但如果用3D打印的方式就不存在這個問題,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。”

總結(jié):

對于3D打印未來發(fā)展趨勢,許博士表示,個性化定制是3D打印未來最適合的領(lǐng)域。而其發(fā)展中,材料將會呈現(xiàn)多樣化,其次打印機將呈現(xiàn)系列化,從尺寸與溫度上形成系列。

總體而言,3D打印因材料、成本等各方面的限制,在汽車產(chǎn)業(yè)的應用由夢想照進現(xiàn)實還有較長一段路要走,然“智能化”盛行且一切皆有可能的今天,沒準這“夢想”就實現(xiàn)了呢。



(jiao點com)



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