揭秘3D打印技術(shù)在汽車制造業(yè)的前沿應(yīng)用情況及未來發(fā)展方向！
3D打印技術(shù)，起源于20世紀(jì)并在近十年逐步發(fā)展壯大，已經(jīng)成為了汽車制造業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)之一。目前，3D打印技術(shù)在汽車制造業(yè)被廣泛地應(yīng)用已成大勢(shì)所趨。3D打印技術(shù)在汽車制造業(yè)的應(yīng)用分3個(gè)階段：原型測(cè)試、生產(chǎn)工具制造和零部件制造。汽車設(shè)計(jì)工程師在產(chǎn)品開發(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，實(shí)現(xiàn)“所見即所得”，大幅度提高汽車設(shè)計(jì)的效率。除此之外，3D打印還被用在制造生產(chǎn)工具上，例如貼標(biāo)機(jī)，由于每個(gè)工廠貼標(biāo)機(jī)只需要十幾個(gè)，開模制造的均攤成本太高。相比之下，目前很多車企選擇在工廠內(nèi)使用3D打印機(jī)，隨用隨打，免去了開模、庫存和物流成本。在零部件制造方面，3D打印可以快速制作出一系列具有細(xì)微差異的可測(cè)試零件來幫助開發(fā)出合適的零件，以確保后定型生產(chǎn)選用好的零部件，以此提高了整個(gè)開發(fā)流程的效率，縮短汽車上市周期，并降低時(shí)間和生產(chǎn)成本。
聚合物3D打印材料可用于各種類型的汽車零件（來源：BASF Forward AM）
目前，無論是德國汽車品牌大眾、寶馬，還是美國汽車品牌福特，日本汽車品牌豐田、本田均有自己的3D打印制造中心并與各大3D打印品牌廠商進(jìn)行深度的合作。那么3D打印技術(shù)目前在汽車行業(yè)的應(yīng)用如何？有哪些技術(shù)性的突破和案例呢？ 歡迎蒞臨參觀2021年9月9-11日在深圳國際會(huì)展中心舉行的Formnext + PM South China 深圳國際增材制造、粉末冶金與先進(jìn)陶瓷展覽會(huì)一探究竟。
設(shè)備篇
SLM Solutions (展位號(hào)：D46)作為來自德國的選區(qū)激光熔化引領(lǐng)者，在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用擁有非常多的案例，包括汽車變速箱、轉(zhuǎn)向節(jié)、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、隔熱支架、散熱器、引擎蓋板、排氣歧管等，極大的縮減了零部件制造耗時(shí)、減輕零部件的重量、提高零部件的性能以及降低了制造成本。
新杉宇航/ExOne（展位號(hào)：E64）作為頭部金屬噴射3D打印機(jī)的企業(yè)，和福特汽車公司宣布開發(fā)了一種用于快速可靠的粘合劑噴射鋁合金 3D 打印和燒結(jié)技術(shù)，可達(dá)到與傳統(tǒng)壓鑄類似的性能，同時(shí)與福特第1款粘結(jié)劑噴射鋁合金3D打印及高密度燒結(jié)研發(fā)成功，也申請(qǐng)了專利。新杉宇航作為ExOne授權(quán)的卓越合作伙伴，愿意為您分享ExOne全球案例，為您提供有價(jià)值的增材制造技術(shù)而潛心務(wù)實(shí)。
EOS （展位號(hào)：D26）作為3D打印設(shè)備高端增材制造 (AM) 解決方案的全球技術(shù)和質(zhì)量領(lǐng)導(dǎo)者。使用其設(shè)備 EOS P 396 為DHBW Enginee- ring Stuttgart 車隊(duì)生產(chǎn)賽車?yán)鋮s系統(tǒng)。該車隊(duì)使用該系統(tǒng)后，蓄電池箱內(nèi)的溫度從高達(dá) 80 °C 下降至 只有 50 °C。冷風(fēng)分配也更加均勻，冷卻性能提高 100% 以上。
Anisoprint （展位號(hào)：E69）是一家總部位于盧森堡，開發(fā)復(fù)合材料連續(xù)纖維共擠3D打印技術(shù)的科技公司。福特汽車瓦倫西亞工廠在其3D打印中心引入了Anisoprint Composer A3 連續(xù)纖維3D打印機(jī)，以提高其工業(yè)流程的效率。Composer 3D打印機(jī)加速了生產(chǎn)周期，減少了工廠的停機(jī)時(shí)間。
北京隆源成型（展位號(hào)：F04）作為國內(nèi)早開發(fā)砂型鑄造3D打印的設(shè)備廠商之一，隆源成型自主研發(fā)的鑄造用3DP噴墨砂型打印工藝，在大尺寸、復(fù)雜結(jié)構(gòu)汽車部件的中小批量生產(chǎn)中具有優(yōu)勢(shì)。多個(gè)部件同時(shí)打印，速度約為傳統(tǒng)工藝的4倍，顯著縮短產(chǎn)品開發(fā)試制的周期，節(jié)省開發(fā)成本，加速產(chǎn)品入市時(shí)間?？蓪?shí)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)蝸殼、缸體、缸蓋、變速器殼體、管路等部件的快速鑄造。
易加三維 （展位號(hào)：D43）作為國內(nèi)金屬3D打印設(shè)備的廠商，與德國曼海姆應(yīng)用科學(xué)大學(xué)（Mannheim University of Applied Sciences）的 Delta 賽車隊(duì)展開合作，通過易加三維EP-M260數(shù)值計(jì)算方法、拓?fù)浜蜕a(chǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，打印成型鋁制組件，與之前的 CNC 銑削部件相比，可實(shí)現(xiàn)整車重量減輕50%以上，顯著提高了賽車性能。
上海遠(yuǎn)鑄（展位號(hào)：D49）作為專注于高性能功能材料3D打印機(jī)研發(fā)、制造和銷售的高科技公司，與一家位于日本石川縣，生產(chǎn)特殊車輛駕駛室和車廂相關(guān)零件的企業(yè)SANKI株式會(huì)社展開合作。由于特殊車輛里面使用的空調(diào)通風(fēng)口等零件均需定制化設(shè)計(jì)和制造，沒有辦法從市面上采購?fù)ㄓ貌考?，該公司使?INTAMSYS的 FUNMAT PRO 410 3D打印設(shè)備只需要開模注塑一半的價(jià)格，可以更高效，快速，靈活的滿足特殊車輛里使用的零件。
材料篇
贏創(chuàng)化學(xué) （展位號(hào)：D56）作為化學(xué)巨頭之一，贏創(chuàng)提供了一套完整的汽車金屬替代方案。例如，名為ROHACELL?的硬質(zhì)泡沫可以與碳纖維蒙皮結(jié)合形成三明治結(jié)構(gòu)，具有輕質(zhì)高剛的特性，是汽車結(jié)構(gòu)件以及機(jī)倉蓋、車門、車頂?shù)溶嚿砀采w件采用復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)的理想泡沫芯材。除車身外，贏創(chuàng)仍在探索利用高性能聚合物替代車內(nèi)錨固件、鏈條、齒輪等金屬件的輕量化途徑。其研發(fā)的高潤滑度、耐磨度聚合物VESTAKEEP?聚醚醚酮已被用于車身底部萬向鏈條、變速器零部件、增壓系統(tǒng)等方面。穩(wěn)定性和耐磨性極高的VESTAMID?聚酰胺12則在轉(zhuǎn)向角傳感器齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中發(fā)揮了耐化耐高溫、減噪減震等遠(yuǎn)勝于金屬件的效果。
Markforged（展位號(hào)：D137），連續(xù)纖維增強(qiáng)增材制造(AM)工藝的廠家，與有著115年悠久歷史的汽車行業(yè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和電子推進(jìn)系統(tǒng)供應(yīng)商德納DANA合作。德納通過部署大量的Markforged金屬和碳纖維3D打印機(jī)，德納也投資了增材制造。值得一提的是德納公司位于意大利特倫蒂諾辦公室的團(tuán)隊(duì)使用Markforged X7 3D打印平臺(tái)，用Onyx打印出的制造定制化齒輪部件，節(jié)省了70%的成本，每個(gè)夾具的交付時(shí)間減少了90%。到目前為止，這些齒輪已經(jīng)一年多沒有故障了。
Polymaker （展位號(hào)：D140），專注于增材制造技術(shù)功能性材料的高科技企業(yè)，和來自意大利的電動(dòng)汽車公司XEV已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了3D打印汽車的大規(guī)模生產(chǎn)，進(jìn)入中國市場(chǎng)，這款全新的3D打印汽車叫—SLEV。這款車除了底盤、玻璃、方向盤、座椅等一些特殊部件之外，其它主要零部件均由3D打印技術(shù)完成，它的車身材料采用了增強(qiáng)型樹脂材料，無論是韌性還是堅(jiān)固程度都很不錯(cuò)，單一材料強(qiáng)度甚至還要強(qiáng)于普通的沖壓鋼板。
吉?jiǎng)P恩增材制造（GKN Additive）（展位號(hào)：F23），吉?jiǎng)P恩增材制造（GKN Additive）率先將在汽車行業(yè)廣泛使用的DP600雙相鋼材料應(yīng)用在增材制造領(lǐng)域。DP600材料是低合金雙相鋼，吉?jiǎng)P恩新開發(fā)的增材制造金屬粉末材料為DPLA（雙相低合金）和FSLA(自由燒結(jié)低合金)，應(yīng)用包括調(diào)整汽車鈑金件的設(shè)計(jì)或開發(fā)全新的結(jié)構(gòu)件。它們符合與DP600 (HCT600X/C) 類似的機(jī)械性能要求，通過增材制造技術(shù)可實(shí)現(xiàn)汽車和其他行業(yè)領(lǐng)域的多樣化設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
綜上，9月9-11日即將于深圳國際會(huì)展中心舉行的Formnex + PM South China展覽會(huì)將全方位地呈現(xiàn)目前3D打印材料、設(shè)備與技術(shù)解決方案在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用。歡迎各位汽車制造業(yè)同仁前往參觀了解，可以掃描文章后的二維碼，即可報(bào)名參與。
與此同時(shí)，隨著新能源汽車越來越普及，汽車的輕量化制造已經(jīng)成為了汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)及不斷深化應(yīng)用，讓汽車輕量化制造變得更容易實(shí)現(xiàn)。以特斯拉為例，其已在生產(chǎn)之中廣泛使用了3D打印技術(shù)，然而，特斯拉對(duì)自己使用的3D打印技術(shù)嚴(yán)格保密，但結(jié)構(gòu)一體化與輕量化的結(jié)合是新能源汽車搶占技術(shù)發(fā)展前沿的一大努力方向。
特斯拉Model Y一體成型車架，將原來70個(gè)零部件合為2個(gè)大件
Formnext+ PM South China現(xiàn)場(chǎng)也將舉辦新能源汽車增材制造技術(shù)應(yīng)用峰會(huì)，擬邀請(qǐng)SLM、贏創(chuàng)、鉑力特、遠(yuǎn)鑄、易加三維以及品牌車廠將與您共同探討如何應(yīng)用3D打印技術(shù)有效地減少研發(fā)和創(chuàng)新成本，并有效地提高效率，應(yīng)對(duì)創(chuàng)新的、個(gè)性化的客戶需求。想了解更多？歡迎現(xiàn)場(chǎng)與各大新能源汽車行業(yè)制造商交流。
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Formnext + PM South China 深圳國際增材制造、粉末冶金與先進(jìn)陶瓷展覽會(huì)是全球增材制造（3D打?。┬袠I(yè)大的品牌展覽會(huì)德國Formnext海外的第1個(gè)子展。
Formnext + PM South China展著眼于從產(chǎn)品構(gòu)思到工業(yè)化量產(chǎn)整個(gè)生產(chǎn)鏈，聚焦一系列先進(jìn)的材料、技術(shù)、設(shè)備以及產(chǎn)品，展示國內(nèi)外的創(chuàng)新解決方案，突出3D打印技術(shù)應(yīng)用如何融入工業(yè)生產(chǎn)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)。立足粵港澳大灣區(qū)，精準(zhǔn)面向中國市場(chǎng)，輻射影響整個(gè)亞洲，為高端制造打造高品質(zhì)的全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新互動(dòng)平臺(tái)。
2021年9月9至11日
中國 · 深圳國際會(huì)展中心（寶安新館）
參展參觀聯(lián)系：
020-38251558
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