為了給電動汽車減重念脯，通用汽車正在采用歐特克（Autodesk)的創(chuàng)成式設計軟件對車內(nèi)零部件進行優(yōu)化設計吊宋，而這一次來自底特律的通用汽車動真格了，他們計劃在大約一年內(nèi)在車內(nèi)安裝這些零件啦吧，也就是說通用汽車要將3D打印運用到制造領域您觉。

那么通用汽車是如何看待3D打印技術與汽車零件生產(chǎn)的結(jié)合度呢？為此授滓，通用汽車公司的全球研發(fā)主管AnilSachdev博士探討了汽車行業(yè)在增材制造（AM）方面面臨的挑戰(zhàn)琳水，以及需要改變的地方，以便成為主流技術褒墨。

死胡同炫刷，量變的挑戰(zhàn)

談到汽車行業(yè)，3D打印目前仍然主要局限在原型和小批量零件的應用領域，但我們想改變這一點浑玛，那么要將3D打印尤其是粉末床金屬熔融技術納入到汽車領域的大批量生產(chǎn)绍申，使其成為適合汽車生產(chǎn)的經(jīng)濟可行的技術，面臨的挑戰(zhàn)有哪些呢顾彰？

汽車行業(yè)需要利用增材制造的具體優(yōu)勢來提升產(chǎn)品設計极阅，但是當談到用于經(jīng)濟性的生產(chǎn)，以便將產(chǎn)量從小批量的十幾個增加到至少每年100萬個蜻罕。在我們能夠打破這個百萬產(chǎn)能障礙之前蛹鼎，3D打印對于進入到汽車的生產(chǎn)線方面將一直處于死胡同。

五個障礙

在產(chǎn)量之路上涯贝，現(xiàn)實和目標之間存在五個主要障礙：

機器尺寸：由于大多數(shù)粉末床金屬3D打印設備都有明顯的加工尺寸限制列充，當前普遍限制在400毫米，或者在600毫米跃呛，因此我們可以一次性整體創(chuàng)建的部件只有少數(shù)幾個频咨。即便對于小型部件來說，機器尺寸仍然限制了產(chǎn)能秦砌，就拿一次性創(chuàng)造五到十個零件來說–這與一百萬個零件產(chǎn)能的需求還是存在非常大的挑戰(zhàn)埃账。而這僅僅是小型零件的加工，對于非常大的鑄件和沖壓件的距離经聊，還有很長的路要走唱棍。

準確性：粉末床金屬3D打印設備的成本已經(jīng)很高了，即便如此還需要考慮需要增加后期處理的人力和費用守譬，這使得該技術的價格太貴了估喷。直到增材制造能夠以最小的后處理需求來創(chuàng)建精確的零件，目前對于大規(guī)模汽車生產(chǎn)而言澈灼，經(jīng)濟上是否可行是非常關鍵的考量因素兑障。

材料：大多數(shù)3D打印材料目前主要適用于醫(yī)療和航空航天工業(yè)，而這兩個領域的產(chǎn)品生命周期特點以及成本結(jié)構是可以接納3D打印技術的蕉汪，尤其對于那些昂貴的加工材料來說流译。

目前汽車領域可用的合金通常是用于鑄造或鍛造產(chǎn)品的合金，而對于3D打印來說者疤，合金的開發(fā)則需要考慮增材制造工藝中經(jīng)歷的快速加熱和冷卻速率因素福澡。

效率：目前增材制造對于汽車生產(chǎn)來說太慢了，考慮到與相互競爭的其他制造方法相比驹马，沖壓機每六秒鐘可生產(chǎn)一個零件革砸，而粉末床金屬熔融技術則需要幾個小時才能生產(chǎn)一批小零件。

成本：作為高產(chǎn)量和面向消費者的行業(yè)糯累，成本是汽車行業(yè)的主要因素算利。例如册踩，鑄造工藝，雖然增材制造可以將許多零件組合在一起一次完成效拭，但鑄造幾乎可以便宜兩個數(shù)量級囤檐。增材制造將不得不與過去50年來經(jīng)過不斷優(yōu)化的流程相競爭，并提供額外的價值以取代它們甜湾。

標準與合作

所有這些問題都不能由單一實體來解決–甚至單獨一個部門都無法解決膊护。盡管機器制造商正在努力滿足規(guī)模和生產(chǎn)能力的要求，但作為汽車生產(chǎn)商也必須主動探索兜充，目前通用汽車正在關注材料開發(fā)和工藝淋渤。例如，通用汽車正在研究金屬粉末的開發(fā)和處理作為與產(chǎn)能相關的函數(shù)雄睦，利用先進的建模技術可以幫助解決希望克服增材制造目前的障礙荷十。

當然汽車行業(yè)對于標準的需求是粉末床金屬熔融技術所面臨的另外一個挑戰(zhàn)，隨著針對增材制造的標準開始浮出水面娇裁。這些標準本身還需要獲得在整個行業(yè)中集體發(fā)展榴廷，因為拿通用汽車來說，每年需要數(shù)以億計的部件证账，每個機器制造商都有其獨特的粉末是不可持續(xù)的–汽車行業(yè)的純量要求不允許這樣做。而更何況粉末標準僅僅是冰山一角沾尔，3D打印行業(yè)的廠家需要協(xié)調(diào)起來站在行業(yè)發(fā)展的角度看待如何可以共同支持增材制造的發(fā)展除踱，并打破所有重要的障礙。

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