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最普及但又最實用的3D打印技術(shù)----FDM3D打印技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用

2020-09-11

印象中FDM 3D打印技術(shù)精度低、表面質(zhì)量差、打印速度還慢,似乎只能做一些類似玩具的小玩意兒,中看不中用。如此認(rèn)為,就實在低估了其價值。

殊不知,價格最低、普及程度最高的FDM技術(shù),上至航空航天,下至服裝、汽車、工業(yè)制造等高大上的行業(yè),都有該技術(shù)的廣泛參與,而且在有些方面還完全替代了金屬。金屬打印又怎樣,該靠邊還是得靠邊。

FDM 3D打印機(jī)采用熔融擠壓原理,從底部一層一層通過擠出熱塑性塑料構(gòu)建零件。

undefined門內(nèi)飾、方向盤、中央控制臺、空調(diào)出風(fēng)口、內(nèi)飾板

然而,3D打印作為一項新興技術(shù)有其獨特的優(yōu)越性,依然在汽車業(yè)中有著許多成功的應(yīng)用案例。下面從汽車設(shè)計、制造和消費(fèi)的不同階段來分析3D打印技術(shù)在汽車業(yè)中的應(yīng)用。

在汽車設(shè)計階段,3D打印可快速制作概念模型和功能原型,在產(chǎn)品研發(fā)初期大大縮短汽車零部件的驗證時間,從而縮短汽車的研發(fā)周期,并盡可能地降低由于設(shè)計方面的原因而造成的成本浪費(fèi)。例如,蘭博基尼采用3D打印技術(shù)研制引擎管路,實現(xiàn)了用較短的時間完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制作。

在汽車制造階段,汽車的外飾包括車燈、保險杠、徽標(biāo)、擋泥板等,汽車的內(nèi)飾包括聲學(xué)系統(tǒng)、方向盤、儀表板、操作桿等,以及底盤、車身等都成功應(yīng)用了3D打印技術(shù)。據(jù)報道,3D打印技術(shù)的應(yīng)用在縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本方面發(fā)揮了重要作用。

汽車消費(fèi)階段,也就是說汽車進(jìn)入消費(fèi)者手中,廠商需要對其車輛進(jìn)行維保、修復(fù),在這一領(lǐng)域,3D打印技術(shù)可謂大展身手。比如,保時捷采用3D打印技術(shù)為經(jīng)典汽車生產(chǎn)零備件,奔馳公司采用3D打印的零部件修復(fù)20世紀(jì)50年代的跑車,寶馬公司采用3D打印零件修復(fù)老舊座駕。此外,在汽車零部件的供應(yīng)鏈中,應(yīng)用3D打印技術(shù)已是目前各大公司的追求目標(biāo)。

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3D大打印汽車保險杠

3D打印技術(shù)的優(yōu)勢正好將在未來汽車制造業(yè)中大顯身手,主要有以下四個方面。

縮短研發(fā)周期,降低研發(fā)成本:3D打印在未來汽車研發(fā)階段的應(yīng)用就不僅僅是單個零部件的試制,而是整個車的結(jié)構(gòu)、布局的研發(fā),大概還沒人知道未來汽車是什么樣子,誰能占領(lǐng)3D打印技術(shù)的制高點,誰就能用最低的研發(fā)成本,不斷地推陳出新,快速占領(lǐng)市場。

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汽車輕量化的有力武器:以往的汽車輕量化多注重輕型材料的選擇,受到生產(chǎn)工藝的限制很難從結(jié)構(gòu)上做文章,而3D打印技術(shù)打破了這一瓶頸限制。3D打印在生產(chǎn)多孔、空腔類復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零部件方面有其獨特的優(yōu)勢,為汽車輕量化開辟了新的發(fā)展方向。

個性化設(shè)計:3D打印不需要傳統(tǒng)的模具設(shè)計與制造過程,而只需要CAD設(shè)計圖形即可,因此可以使用不太高的成本來滿足不同客戶的個性化需求,這些個性化設(shè)計包括車型、車飾等等。

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零部件供應(yīng):3D打印零部件的供應(yīng)依然是未來汽車業(yè)的重要發(fā)展方向之一,與以往不同的是,在3D打印技術(shù)日漸成熟之后,3D打印所能提供的零件種類會越來越多,今后在整個零件供應(yīng)鏈中,尤其是已經(jīng)停產(chǎn)的車型,可能將不再有實物零件的存儲,而只要保留各零部件的相關(guān)數(shù)據(jù),需要時打印就可以了。

3D打印是一項新興技術(shù),其發(fā)展前景是令人欣喜的。3D打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用必將推動各行各業(yè)的快速發(fā)展,汽車制造業(yè)在新的形勢下也將發(fā)生翻天覆地的變化。中國汽車制造企業(yè)應(yīng)該積極應(yīng)對,加強(qiáng)新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,成就自己的民族品牌。


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