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從寶馬技術日看逐漸融入汽車生產中的3D打印技術

來源:  3D科學谷     時間:  2018-09-27 13:52
在上周于法國研發中心舉行的寶馬技術日中,寶馬摩托S1000RR 成為了亮點。復雜的線條貫穿S1000RR的車身,其中多處簍空的車架、搖臂像極了動物的骨骸,制造這些獨特結構的技術是選區激光熔融3D打印技術。
雖然,S1000RR 摩托所展示的3D打印技術并沒有被用于這款摩托的批量生產,但是寶馬通過它展示了3D打印技術的優勢,即:制造復雜結構以及在無模具的情況下實現零件的直接制造。而寶馬正在利用這些優勢,逐漸開啟3D打印技術在生產中的應用。
S1000RR
block 融入生產的3D打印技術
根據3D科學谷的市場觀察,寶馬將3D打印的應用分為四個層次 :新產品研發,小批量生產,個性化定制服務,以及備品備件制造。
通過3D打印技術制造新產品原型件,寶馬的工程師能夠快速測試組件。在研發中,工程師通過3D打印設備做出一系列符合要求但各不相同的部件,并對它們進行動態的測試,最終選定最好的設計,并通過傳統大規模制造生產線進行量產。
在小批量生產方面,寶馬將通過粉末床金屬3D打印技術制造的輕量化支架,這款支架將被安裝在寶馬 i8 Roadster 電動車中。2018北美車展上寶馬 i8 Roadster First Edition正式亮相,新車是全球首款插電式油電混合動力的雙座敞篷車,純電續航里程為53km,該車型將限量200臺。根據3D科學谷的市場研究,寶馬在粉末床金屬3D打印技術誕生的初期就開始使用了,在寶馬集團內部,就有擁有十多年金屬打印經驗的專家。早期的經驗主要偏重于設計驗證、功能測試,這些早期積累的know how也為寶馬進入到系列小批量生產帶來了積淀。
寶馬還是汽車個性化零部件3D打印定制服務的先行者。從2018年開始,MINI汽車通過3D打印技術,提供汽車零部件個性化定制服務, 新購買和已經購買MINI 的車主可以通過專用的在線配置程序來設計自己的內外飾配件,包括:3D打印的儀表盤、側面指示燈、個人化的閩鈑和LED水坑燈。設計要求提交之后,車主定制的零部件將在四周內完成交付,所有定制零件將由寶馬在慕尼黑完成,然后發送到MINI。每個部件都將經過寶馬集團的碰撞和持久性測試。
在寶馬3D打印技術組合中,既包括粉末床金屬3D打印技術,還包括Carbon, HP等公司的快速塑料3D打印技術。寶馬對于這些技術的應用,已經超越原型制造,逐漸融入最終零部件的生產中。
2018年年初,寶馬還公布了打造3D打印新工廠的計劃,3D打印工廠致力于進一步推動該技術在寶馬汽車制造過程中的應用,新廠預計于2019年正式開放使用。寶馬的3D打印工廠將成為寶馬集團增材制造的一個重要里程碑。在這里,寶馬將評估塑料和金屬3D打印的新技術和現有技術,并將其發展為成熟的體系系列。寶馬的目標是提供最佳的技術和工藝鏈,無論是針對單個零部件,小批量生產還是大規模生產。
block 3D科學谷Review
當人們從制造的角度看待汽車這一面向消費者的機械產品時,如何實現其零部件的高效、低成本生產總是其中備受關注的話題,而這些制造需求,似乎是當前的增材制造工藝所無法滿足的。但事實上,以更具優勢的成本和生產效率量產汽車零部件是具有可行性的,實現這一切皆取決于對增材制造技術的理解,以及對增材制造工藝優化和設計優化的駕馭能力。
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除此之外,3D打印新技術的出現也為3D打印技術在汽車零部件批量生產中的應用創造了更多機會。拿近兩年快速發展的粘結劑噴射金屬3D打印技術來說,這種間接金屬3D打印技術,比粉末床金屬3D打印技術具有更快的打印速度,由于這種技術可以使用金屬注射成型的粉末材料,在打印材料方面也更具經濟性。根據3D科學谷《3D打印產業化機遇與挑戰白皮書》,這類技術將在汽車零件生產中具有產業化前景。
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