整车OEM和零配件企业,来逛TCT亚洲展,能看到什么?
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来源: TCT
2022-08-08

随着“工业4.0”的不断被强调,3D打印作为该革命的技术核心之一,近年再次被推到市场的“火山口”,已经运用于多个行业。据Wohlers Report 2021显示,近10年间增材制造的年平均增长率达27.4%,而身处制造业骄子地位的汽车及零部件制造则是3D打印技术重点推广领域。

3D打印特级超跑Czinger的未来蓝图以量产为目标

尽管就目前而言,3D打印一整辆汽车仍是不现实的,但3D打印技术对于整套汽车工业生产体系,却展现出非比寻常的意义。Divergent Technologies的创始人Kevin Czinger希望利用数字化生产系统替代整个汽车生产线。

Czinger21C跑车(来源于Czinger)

Divergent Technologies开发的分散自适应生产系统(DAPS)已经成为一个非常有效的“数字汽车工厂”,被用于制造1,250马力的21C跑车,它不仅具有3D打印的制造流程,而且还装载了3D打印制造的关键部件。例如由SLM Solutions设备打印的铬镍铁合金排气系统和防风罩,具有足够的强度和完整性,可以承受极高的速度。1,250马力的输出功率匹配1,200公斤的超轻重量,这款跑车被认为可以挑战特斯拉Roadster等高性能电动汽车。

Czinger21C跑车引擎舱内部(来源于Czinger)

这部车的组件用Ctrl+P打印的例子比比皆是:悬挂摇臂、撞击溃缩结构、仪表板和排气灭声鼓,打印材料用的都是Inconel、铝合金和钛合金。3D打印的变速箱外壳实现了将热交换器变成外壳结构的一部分,而非挂在变速箱外侧,如此一来不仅节省了空间,还有助提升热交换效率。

今年Czinger有望推出大幅更新的2.0版本原型21C,厂方届时会动用新型变速箱、经过彻底重建的引擎和碳纤维底盘,并尽量剔除瑕疵漏洞。

宝马汽车宣布“增材制造工业化和数字化”项目成功

宝马汽车的IDAM汽车增材制造工业化和数字化项目于2019年启动,历时3年,宝马宣布该项目正式完成。

 

宝马集团的增材制造园区内部

IDAM项目旨在为增材制造业进入汽车系列生产铺平道路,推动“汽车领域的增材制造(AM)技术的工业化和数字化”。该项目建立了两条生产线,一条在GKN的波恩工厂,另一条在宝马集团的慕尼黑工厂,通过自动化将人工活动从35% 减少到5%,3D打印金属零件成本降低了一半以上。

30年来,宝马持续追求工业化3D打印,并在不同的车型上进行应用,包括M850i夜空特别版的3D打印刹车卡钳,以及宝马6缸发动机S58的3D打印零件。

 

宝马开发M850i夜空特别版的3D打印刹车卡钳

 

宝马开发的6缸发动机S58的3D打印零件

此外,宝马还通过旗下的投资部门BMW i Ventures对3D打印技术进行了一系列的投资,2021年他们为Rapid Liquid Print提供了种子资金,这家3D打印初创公司从麻省理工学院独家授权了一种凝胶分配工艺,未来有望在相同部件的大批量生产中取代注塑成型。

宝马不是唯一一家大规模采用3D打印技术的汽车制造商。福特、奥迪、宾利、保时捷、雷诺、博泽等各大整车厂商与零部件厂商也在诸多生产环节广泛部署了3D打印。

 

保时捷使用增材制造生产的活塞(图片来源:保时捷)

 Vital Auto用3D打印技术推动概念车的发展

英国Vital Auto是一家工业设计工作室,在汽车设计方面具有非常专业的知识积累。沃尔沃、日产、莲花、迈凯轮、吉利、TATA等等汽车制造商都是他们的客户。

 

Vital Auto工作室

一般情况下,一个5-30人的团队,需要3-12个月的时间才可以完成从设计到打造出概念车的工作。在打造概念车时,会采用手工粘土和铣削零件这样的传统工艺,期间大概需要经历十几次核心零部件迭代。为了加快开发进度,提升零件制造能力,Vital使用了3D打印技术。

例如汽车空调通风口,由于很多客户的通风口都是专利产品,要将固定形状的通风口加入到内饰面板中,会增加设计难度。Vital便使用3D扫描仪和3D打印设备,复制通风口的外壳,将其加入到内饰面板中。

 

Vital Auto生产的3D打印空调通风口

对比传统制作工艺, 3D打印能够让Vital Auto以前所未有的速度和更经济的方式量产具有不同几何形状的零件。成本降下来之后, Vital Auto能够快速组建原型和最终用途零件,从而更有效、更经济地向市场推出新的产品。

 

Vital Auto研发生产的3D打印开关组、3D打印门封件

不可否认的是,3D打印技术应用于汽车行业,除了可以大幅度降低汽车开发过程中和制造过程中的成本,还能够提升工作效率,降低新车型新零件的开发时间。也许就在不久的将来,3D打印直接生产出大批量生产的汽车也可以实现,但这还需要技术、材料以及打印速度的进一步突破。

一直代表着亚太地区最前沿的3D打印技术的交流平台:TCT亚洲展将于8月31日-9月2日召开,期间,铂力特、易加三维、Raise3D上海复志、Formlabs、纵横三维、远铸智能、思看科技、anisoprint、康硕电气、一迈智能等多家厂商将面对面向专业观众展示在传统汽车、新能源汽车等方面的应用。

同期活动TCT亚洲峰会:交通与工业论坛也将在展会期间于馆内召开。论坛邀请了来自整车OEM、零部件供应商、汽车研究院的研究员、工程师,从汽车轻量化、汽车零部件个性化定制与维修、汽车模具、打印材料等角度分享3D打印技术在汽车与工业领域的应用案例及发展前景,共同探讨最新的3D打印发展方向。

 

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