作為上世紀(jì)90年代的發(fā)明,3D打印技術(shù)在今天已不是什么新鮮事钓简。20世紀(jì)初,已有研究者利用3D打印技術(shù)制造出了假肢眉挥、假牙等等物體朋蚜。而隨著技術(shù)發(fā)展,3D打印能做的東西似乎越來越復(fù)雜深七、廣泛茧滞,技術(shù)應(yīng)用涉及到各行業(yè)各業(yè)。從桌椅茶杯到房屋別墅粉霹,甚至人體細(xì)胞也可以利用3D打印技術(shù)像克隆一樣打印出來狠劳。
這種技術(shù)理論上是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用3D打印材料(通常為粉末狀金屬或塑料等可粘合材料)陷今,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)港排。通俗點(diǎn)說,以計(jì)算機(jī)中的3D建模為基礎(chǔ)吻毅,通過電腦控制把“打印材料”以零點(diǎn)幾毫米的厚度一層層疊加起來筑背,最終把計(jì)算機(jī)上的立體模型變成實(shí)物∽倍眨可以說有了3D打印技術(shù)寸靶,幾乎人人都可以成為設(shè)計(jì)師,打印出自己想要的東西践付。而利用3D打印技術(shù)打印出一臺(tái)汽車當(dāng)然也不是不能做到秦士。
除了打印汽車還能打印火箭飛機(jī)?
實(shí)際上永高,汽車行業(yè)是3D打印技術(shù)最早的應(yīng)用者之一隧土。而且不僅在汽車行業(yè),3D打印技術(shù)還在飛機(jī)火箭的制造上有過應(yīng)用命爬。2010年曹傀,世界上第一輛由3D打印機(jī)打印而成的汽車Urbee問世。但次年饲宛,南安普敦大學(xué)的工程師們就開發(fā)出世界上第一架3D打印的飛機(jī)皆愉。2014年,SpaceX發(fā)射的Falcon 9號(hào)火箭艇抠,其搭載的主氧化劑閥門推進(jìn)引擎也是通過3D打印制作而來的幕庐。
現(xiàn)在,也有不少國外科技公司利用3D打印技術(shù)制造出了各種超級跑車家淤,得益于3D打印材料的優(yōu)勢异剥,其制造出的跑車還都帶有極度輕量化的特點(diǎn)。比如颖倾,出自美國Devergent 3D公司之手的“Blade”超跑匀铸,其搭載一臺(tái)3.0 V8的發(fā)動(dòng)機(jī),但整車重量僅為636千克才褂,百公里加速達(dá)到2.5秒以內(nèi)讥认。
看到這你是不是已經(jīng)感到非常好奇,既然3D打印技術(shù)這么厲害详贿,能打印汽車活益、飛機(jī)還能打印火箭引擎。那么以后我們是不是就不用再去購買廠家給我們設(shè)計(jì)好的車輛权惊,想要什么車漫窑,利用3D打印技術(shù)自己建個(gè)模就可以設(shè)計(jì)一臺(tái)自己的汽車了?
答案是:不能抹播。因?yàn)槟壳八行祭?D打印技術(shù)制造出來的汽車榴栏,無一例外都只是打印出了汽車的外殼或部分塑料和金屬部件而已像鹤。例如,“Blade”超跑泌绩,這臺(tái)車其實(shí)只有車身哩簿、主副車架是用3D打印的,其引擎酝静、傳動(dòng)部件還是傳統(tǒng)制造業(yè)的產(chǎn)物节榜。
除了車殼外,車身內(nèi)部也是用3D打印制造汽車零部件和碳纖維管狀支架别智,然后通過手工組裝出的車身車架宗苍。而且其車架等關(guān)鍵部分的質(zhì)的密度有可能比鑄造的金屬還小,強(qiáng)度不能保證薄榛,是存在安全隱患的讳窟。所以嚴(yán)格說,這并不算是真正的3D打印汽車蛇数。
在汽車上的真正用處有多少挪钓?
看到這你或許還會(huì)好奇,那么既然3D打印技術(shù)能打印火箭引擎那么為什么不能打印汽車引擎耳舅、以及汽車上的其他所有部件呢碌上?其實(shí),這正是目前3D打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸浦徊。從技術(shù)角度來看首先是3D打印原材料的問題条嚼,3D打印機(jī)并不是任何材料都可以使用,目前僅限于塑料获隆、光敏樹脂和金屬粉末等材料齿贡。而優(yōu)點(diǎn)在于材料利用率超過95%以上,幾乎不產(chǎn)生廢料涌遏,且適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)體等饮乃。但對于汽車這種復(fù)雜且安全系數(shù)要求較高的產(chǎn)品來說,很多的關(guān)鍵部件還必須使用傳統(tǒng)制造工藝才能保證整體安全性基差。
所以目前3D打印技術(shù)用于汽車主要還是新車模型上刀饥,是為了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試需求,但并不會(huì)量產(chǎn)宅蜒。寶馬蒙拜、通用、大眾捍农、沃爾沃等大多數(shù)車企都利用過3D打印技術(shù)制造汽車零部件用于風(fēng)阻性误撤、結(jié)構(gòu)性測試。比如壹店,2016年的標(biāo)致Fractal概念車就是3D打印技術(shù)的產(chǎn)物猜丹。上汽通用也曾用3D打印制造出昂克拉的空調(diào)箱用于性能測試芝加,整個(gè)開發(fā)生產(chǎn)周期只有三天。
而傳統(tǒng)的汽車零部件或是整車設(shè)計(jì)開發(fā)需要經(jīng)過開發(fā)模具射窒,油泥模型等然一系列流程妖混,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。但有了3D打印機(jī)轮洋,就能夠?qū)崿F(xiàn)快速修改設(shè)計(jì)方案并反復(fù)大量迭代,大大縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和原型開發(fā)所需的時(shí)間抬旺,提高研發(fā)效率弊予。
個(gè)性化定制太遠(yuǎn),規(guī)模才是王道
3D打印不能用于整車量產(chǎn)的原因還有一點(diǎn)就是成本問題开财。盡管個(gè)性化定制的汽車很誘人汉柒,但是對一般消費(fèi)者來說目前還是不可能的。目前也只有賓利责鳍、勞斯萊斯這種針對富豪級車主的品牌會(huì)借助3D打印技術(shù)提供個(gè)性化的定制碾褂,但定制內(nèi)容也僅限于輪轂、踏板等少數(shù)部件历葛。
畢竟不是利用3D打印技術(shù)制造一些小物件达迁,比如一個(gè)小巧的模型手辦,一個(gè)體積不大的結(jié)構(gòu)件宾哼。用于汽車行業(yè)的大型3D打印機(jī)價(jià)格往往在數(shù)十萬元到上千萬元左右仔约,和普通的小型3D打印機(jī)價(jià)格天差地別。
假設(shè)压荠,未來3D打印材料能夠做到傳統(tǒng)汽車的安全強(qiáng)度要求淫韧。那么利用3D打印技術(shù)批量生產(chǎn)汽車的話,首先是生產(chǎn)效率韩宦,因?yàn)橄啾葌鹘y(tǒng)汽車分散制造的方法嘿帆,3D打印更像是一種集中生產(chǎn)的方法。雖然一般3D打印汽車的零部件只有幾十件计胶,傳統(tǒng)汽車的零部件有上千件泞氯。但零部件數(shù)量減少了,看似降低了裝配時(shí)間秆候,但由于單個(gè)零件的制造時(shí)間過長浦堪,無形中占用了單個(gè)設(shè)備的使用時(shí)間,生產(chǎn)效率自然也就降低了刺洒。而對于汽車這種大規(guī)模制造業(yè)來說鳖宾,時(shí)間就是成本。
比如逆航,一臺(tái)整車的完整生產(chǎn)過程可能要八九個(gè)小時(shí)鼎文,但一個(gè)整車廠的流水線一天能生產(chǎn)1000輛左右渔肩,幾乎每分鐘都有新車完成制造。但利用3D打印技術(shù)做到同樣的效率的話拇惋,首先就需要更多的打印機(jī)周偎,這也是成本。
再其次撑帖,3D打印這種新的生產(chǎn)技術(shù)并不是簡單的方式問題蓉坎,而是一套新的制造體系。更重要的是它和傳統(tǒng)的流水線生產(chǎn)方式從原材料到機(jī)器到工人都沒有任何共通之處胡嘿,采用新的蛉艾,就意味著舊的需要完全舍棄,配套的各種資源也需要重新整合衷敌,對于成本控制精益求精的廠家來說勿侯,也是不能接受的。
AL頻道小結(jié)
盡管3D打印技術(shù)理論上會(huì)讓未來汽車個(gè)性化制造成為可能移履,拋開了模具的限制诫痹,未來的汽車設(shè)計(jì)會(huì)擁有無限的想象空間。但是還有一句話是:設(shè)計(jì)還是要交給設(shè)計(jì)師來做权扭,先不說大規(guī)模生產(chǎn)個(gè)性化汽車的成本問題寨今,如果汽車造型設(shè)計(jì)真的完全交由消費(fèi)者來隨心所欲的天馬行空,那么未來的馬路真的不敢想象某澡。
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