3D打印技術相信不少人都略有耳聞偷线,自1986年美國科學家Charles Hull開發(fā)出世界上第一臺3D印刷機,至今已超過了30年推掸,不過近些年才走入人們的視線中并引發(fā)熱議桶蝎。3D打印可以應用在國際空間站、醫(yī)學領域谅畅、汽車行業(yè)登渣、電子行業(yè)等,并且已經(jīng)有不少的成功案例毡泻。3D打印技術被不少學者看好胜茧,稱其“前途無量”甚至可以顛覆某些行業(yè)。
就拿我們朝夕相處的汽車來說仇味,3D打印技術應用在汽車制造上其實早已經(jīng)不是什么新鮮的事情呻顽。2010年的時候,由美國Jim Kor團隊研發(fā)的采用3D打印技術制造的6:1模型車区为,這也是世界上首款3D打印汽車喇纬。不過3D打印出來第一輛能跑的汽車费罚,要說2014年由美國Local Motors公司設計制造一款名叫“Strati”的小巧兩座家用車,這輛車利用一臺超大的3D打印機制造了40個零部件凯书,連車身都是一體成型含口。
其余如傳動系統(tǒng)、懸架寥药、電池、輪胎恰避、線路颅蟹、電動馬達等零部件是采用傳統(tǒng)工藝制造,這部車從零部件生產(chǎn)到組裝好歷時45個小時获殉,全身共49個零部件令消。相比我們所熟知的,由上萬個零部件組成的傳統(tǒng)汽車轩鸭,“Strati”可以說是非常簡潔了陋住。
不過這么多年過去了,3D打印技術還沒有全面覆蓋到傳統(tǒng)汽車的整車制造上墨闲,處于概念的宣傳力度大于實際應用的狀態(tài)今妄。在傳統(tǒng)汽車制造業(yè)中,如徽標鸳碧、擋泥板盾鳞、方向盤、儀表板等等普通零部件的制造成功應用了3D打印技術瞻离。但高性能零部件的3D打印技術還有待探索腾仅。不過今年3月,本田的研發(fā)部門與軟件公司Autodesk展開合作套利,雙方設計了一款曲柄軸并利用3D打印技術制造樣品推励。據(jù)悉,這款曲柄軸相比傳統(tǒng)制造的曲柄軸能實現(xiàn)大幅減重30%肉迫。但曲柄軸這種發(fā)動機核心部件工作強度高验辞,耐磨損程度還需進一步去測試。如果這款曲柄軸能成功應用在量產(chǎn)汽車上昂拂,是否意味著會有越來越多高性能零部件可以用3D打印技術來制造受神?答案是肯定的,但目前來說還不太現(xiàn)實逻富。
不可否認副呆,3D打印技術在汽車制造業(yè)有著巨大潛力,相比傳統(tǒng)制造方式有著不可比擬的優(yōu)勢拳刚。舉個例子朋井,車身的鈑金覆蓋件需要經(jīng)歷開模沖壓带悼、三維切割、修邊韧仓、沖孔等多道復雜的工序鞭畜,但如果利用3D打印技術,就可以省略模具設計與制造臊链,在CAD上設計好圖形即可楚瘾,精簡了工序與制造周期。
但3D打印技術的限制也不少侄掠,目前來說3D在批量生產(chǎn)方面和傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)還無法對比碧农,標準化作業(yè)無法大規(guī)模實現(xiàn)。這對追求高效生產(chǎn)的汽車制造業(yè)來說钻哩,在這一點上兩者無疑是不契合的屹堰。另外,3D打印技術在材料上也存在限制街氢,昂貴和稀有的材料無法實現(xiàn)打印扯键,加上這方面的復合型人才缺乏等等原因,都使得3D打印技術在整車制造上暫時無法廣泛應用珊肃。
但時代在發(fā)展荣刑,科技也一直在進步。假以時日3D打印技術沖破層層障礙伦乔,能在汽車制造業(yè)上廣泛應用的話嘶摊,將產(chǎn)生哪些“化學反應”?
在全世界節(jié)能減排评矩、保護環(huán)境的大背景下叶堆,各大車企為應對各國制定的法律法規(guī),努力提高發(fā)動機熱效率斥杜,減少二氧化碳的排放虱颗,另外就是在輕量化方面入手。前面已經(jīng)提到本田利用3D打印技術制造的曲軸柄重量能減輕30%蔗喂。如果整車零部件都能大幅減重墙滋,那么就可以很大程度上降低燃油的消耗,達到減排的目的妨屑,同時提高續(xù)航里程巍慧。就好比同一個人,正常跑步和負重30公斤跑步2公里這兩種情況浑云,體力消耗的速度和程度肯定存在很大的差距并园。
對于車企而言,汽車輕量化有助于自家車型的排放能符合該國相關的法律法規(guī)。而且相同的動力總成下樊颁,整車重量更輕加速性能會明顯提升犀掸。改裝圈有句話叫“馬力大10匹,不如車重輕10斤”澳银,說的就是這個道理棒冠。此外對于消費者而言,燃油消耗大幅降低意味著用車成本也隨之降低慨即。
一款新車從研發(fā)到最后量產(chǎn)型肥,一般需要3-5年時間。如果能利用3D技術蝠咆,那么在制作一個量產(chǎn)車的油泥模上就可以迅速完成丐巫,并通過油泥模型發(fā)現(xiàn)細部結構和一些在效果圖中未發(fā)現(xiàn)的問題進行修改和處理。另外勺美,還可以用3D打印生產(chǎn)出騾車所需的零部件,進行測試和驗證碑韵,然后對出現(xiàn)的問題進行優(yōu)化和改良赡茸,最后再進行新車批量生產(chǎn)。3D打印技術在這一系列研發(fā)生產(chǎn)過程中祝闻,能起到降低研發(fā)成本和縮短研發(fā)周期的作用占卧。正所謂羊毛出在羊身上,一款車研發(fā)生產(chǎn)成本高联喘,最終還是消費者來買單华蜒。降低了成本,那么終端銷售的價格也相應降低豁遭,消費者可以用更少的錢來購車叭喜。
還有我們或多或少都聽過某一款車現(xiàn)在賣得很火,但產(chǎn)能有限需要加價才能優(yōu)先提車党滓。因為汽車生產(chǎn)制造有著一條龐大的供應鏈矗赔,由原材料采購、零部件生產(chǎn)狠楞、整車裝備坦浦、物流、分銷等等組成盲并。舉個例子怔赤,如果零部件生產(chǎn)商的產(chǎn)能跟不上,勢必會影響整車裝備的產(chǎn)量吻悍,再影響到整個供應鏈分较。因此,如果3D打印技術能提高供應鏈的效率囚上,那么就可以拓展整個供應鏈的利潤空間粉簇。
總而言之绎术,3D打印技術在汽車制造業(yè)的巨大潛力令人期許,或許某一天我們就能開上3D打印的汽車蛀膊。但就目前的技術水平而言材诽,3D打印廣泛應用在汽車制造上,還有很長一段路要走恒傻。
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