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盘点当前3D打印与电动汽车制造的四大结合点

2018-11-28 14:33 来源: 3D科学谷

尽管电动汽车的制造与生产屡屡传出波折,而特斯拉也在多年的努力之后刚刚实现赢利,然而电动汽车的发展方向是毋庸置疑的,而电动汽车作为一种新的产物,也必将呼唤新的制造技术。

盘点当前3D打印与电动汽车制造的四大结合点

在今年formnext展会上,3D打印汽车概念可以说是吸引眼球的一大热点,这其中包括轮胎制造商HRE与GEAdditive(GE增材制造)的AddWorks团队开发了

第一款3D打印钛合金汽车轮毂。

Divergent3D的3D打印汽车底盘:

盘点当前3D打印与电动汽车制造的四大结合点

布加迪通过带有四激光器的选择性激光熔融3D打印技术所制造的世界首个3D打印的新型八活塞整体式制动钳:

盘点当前3D打印与电动汽车制造的四大结合点

然而,3D打印在汽车领域的应用要实现落地,还存在着多方面的挑战,3D科学谷在《3D打印产业化机遇与挑战白皮书》中有过详细的剖析。汽车行业需要利用增材制造的具体优势来提升产品设计,但是当谈到用于经济性的生产,以便将产量从小批量的十几个增加到至少每年100万个。在我们能够打破这个百万产能障碍之前,3D打印对于进入到汽车的生产线方面将一直处于“死胡同”。

盘点当前3D打印与电动汽车制造的四大结合点

那么3D打印在汽车领域的应用,哪些是概念层面的未来应用?哪些是现阶段可以落地的?本期,3D科学谷为谷友盘点一下汽车领域现阶段可以落地的3D打印技术与应用。

3D打印与铸造

谈起3D打印在汽车领域的应用,我们通常容易忽略3D打印技术与铸造的结合在汽车领域的应用,其实,汽车是铸造最大的应用市场,而3D打印与铸造的结合可以说是具有产品设计的源头上颠覆产品设计的潜力。

盘点当前3D打印与电动汽车制造的四大结合点

图片:汽车是铸造最大的应用市场

谈起3D打印与铸造在汽车领域的应用,还需要从理解3D打印的优势来着眼,3D打印有两大特点:1是无模化,对应的优势是作为研发试制阶段的捷径,加速迭代过程,减少研发成本;2是对产品的复杂性成本不敏感,对应的优势是适合创新颠覆产品的设计,使得产品设计以功能实现为主导。

国内铸造业存在的普遍误区是,仅仅发挥了3D打印的第一个优势,将3D打印砂模或者3D打印PMMA熔模用于产品的试制开发阶段,也就是说加工的还是传统设计的产品,而没有将3D打印从源头上用于创新产品的设计。3D打印的最大优势是用来制造那些传统方式实现不了的设计,包括薄壁,复杂的形状这样的设计,用在汽车领域来说,可以通过3D打印经过特殊设计的冷却系统(这样的设计通过传统制造工艺无法制造出来),从而实现产品更高的性能。

3D科学谷的判断是随着3D打印与铸造的结合,铸造作为产品“诞生”的“源头”,其决定产品核心竞争力的价值将显现,这个行业不再被误读为“傻大笨粗”,而是成为企业发展核心竞争力的体现,因为3D打印可以从源头决定一个产品的创新程度,很多大型企业将改变将铸造外包给铸造厂的模式,而是将铸造将作为核心关键的一环纳入到企业内部的生产运营中,这个过程中或将发生铸造厂被并购的现象。

盘点当前3D打印与电动汽车制造的四大结合点

这一领域的典型案例是,voxeljet-维捷及其合作伙伴通过将粘结剂喷射3D打印技术应用于规模生产,从而将增材制造提升到新的水平。其合作伙伴为德国领先的汽车制造商,通过自动化3D打印复杂的砂模和砂芯,该生产线有望成为世界上首次汽车关键零件生产领域的集成增材制造解决方案,该项目将利用3D打印的砂芯来铸造关键发动机部件。

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