3D打印技術(shù)為汽車重塑未來

【亞洲注塑網(wǎng)】作為工業(yè)4.0時代的一大標(biāo)簽，3D打印的發(fā)展無疑為中國制造提供更好的助力。當(dāng)前，3D打印在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用已從簡單的概念模型到功能型原型朝著更多的功能部件方向發(fā)展，滲透到發(fā)動機(jī)等核心零部件領(lǐng)域的設(shè)計，未來幾年汽車行業(yè)研發(fā)領(lǐng)域?qū)⒂瓉?D打印技術(shù)引入爆發(fā)期。據(jù)預(yù)測，到2019年，3D打印在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用將產(chǎn)生合計達(dá)11億美元的全球銷售額。2019年全球汽車3D打印應(yīng)用市場將達(dá)11億美元。

3D打印技術(shù)為汽車重塑未來

3D打印在今天的汽車制造中有怎樣的最新技術(shù)及應(yīng)用，大咖們都有哪些布局和規(guī)劃?今天小編將帶你大開眼界。

首先我們來回顧下3D技術(shù)在汽車制造史上的具有里程碑意義的歷史事件。

歷史事件回顧：

2010年——世界首款3D 打印汽車Urbee 面世

2010 年初，世界首款3D 打印汽車Urbee 在美國面世，它是一款混合動力汽車，絕大多數(shù)零部件來自3D 打印，耗時2500 小時。Urbee 的造型很奇特，它只有3 個車輪。這種平扁的造型使其風(fēng)阻系數(shù)達(dá)到了0.15，可以最大程度避免空氣阻力，而三輪車設(shè)計也是基于這一點的考慮。在動力方面，Urbee 采用的是混合動力系統(tǒng)，兩臺電動機(jī)加一臺發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)使用的是乙醇燃料。電池則可以通過Urbee 頂部的太陽能面板充電，總之一切都是為了最大程度節(jié)省燃料消耗。

2013年——Urbee 升級版Urbee 2誕生

2010年發(fā)布的Urbee后來由于各種問題只停留在了概念階段。時隔三年后，Urbee的升級版Urbee 2誕生。Urbee 2包含了超過50個3D打印組件，這相較傳統(tǒng)制造工藝顯得十分精簡。車輛除了底盤、動力系統(tǒng)和電子設(shè)備等，超過50%的部分都是由ABS塑料打印而來。當(dāng)時生產(chǎn)Urbee 2需要花費2500小時，相當(dāng)于沒日沒夜超過100天才能打印這樣一輛車。

2014年——世界首款 3D電動汽車橫空出世

2014年，世界上首款采用 3D打印零部件制造的電動汽車橫空出世，這款名為“Strati”的電動汽車在美國芝加哥國際制造技術(shù)展覽會上由Local Motors公司推出亮相。新產(chǎn)品制造過程僅用了44個小時，只有40個零部件。加上組裝時間，只需三天就能造出Strati，生產(chǎn)效率大大提升。除了動力傳動系統(tǒng)、懸架、電池、輪胎、車輪、線路、電動馬達(dá)和擋風(fēng)玻璃外，包括底盤、儀表板、座椅和車身在內(nèi)的余下部件均由3D打印機(jī)打印，所用材料為碳纖維增強(qiáng)熱塑性塑料。由于采用了塑料材料，讓“Strati”的質(zhì)量得以減輕，減噪效果同樣明顯。同時，“Strati”最大速度可達(dá)每小時64公里、一次充電可行駛190至240公里。

2015年——全球首款3D打印跑車“BLADE”發(fā)布

2015年全球首款3D打印跑車“BLADE”發(fā)布，這款3D打印跑車并沒有采用與“Strati”相同的一體成型技術(shù)，而是采用了3D打印鋁制的“節(jié)點”結(jié)構(gòu)。設(shè)計者使用3D打印精心打造出形狀復(fù)雜的節(jié)點之后，再通過現(xiàn)成的碳纖維管材將其連在一起。當(dāng)所有的節(jié)點的都打印出來后，幾個工人幾分鐘之內(nèi)就能將汽車底盤組裝好?！癇LADE”的重量僅為0.64噸。

同年，德國獨立汽車設(shè)計公司EDAG在日內(nèi)瓦車展上帶來一款3D打印概念車LightCocoon，新車外殼每平方米僅重19克，是一張A4紙的四分之一。

2016年——Daihatsu宣布提供3D打印零件定制服務(wù)

6月20日，行業(yè)巨頭日本豐田汽車的子公司，小型汽車制造巨頭大發(fā)(Daihatsu)宣布將為客戶提供3D打印零件定制服務(wù)。這項服務(wù)使得預(yù)算有限的車主也能像擁有奢華轎車及跑車的巨富們一樣定制自己的汽車。不過這項服務(wù)僅適用于小型雙座敞篷跑車大發(fā)Copen。公司將十種不同顏色的復(fù)雜圖案點綴在板金上，設(shè)計出15種“外觀皮膚”，在當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商處訂購Copen車型的消費者可以從中任選一種。他們還可以在網(wǎng)上進(jìn)一步完善該設(shè)計，以達(dá)到他們想要的效果。通過采用美國公司Stratasys的3D打印設(shè)備，這些“皮膚”可被打印在熱塑性材料上，然后打印好的成品會被貼在車身前后部位。

我國也緊跟世界3D汽車技術(shù)步伐：

2015年——中國首臺3D打印概念汽車發(fā)布

2015年3月24日，中國首臺3D打印概念汽車在海南三亞發(fā)布。這輛概念汽車由三亞思海三維技術(shù)有限公司開發(fā)研制，車身外殼部分用3D打印而成，重約500公斤，其余為組裝配件，通過電力驅(qū)動。從設(shè)計到組裝完成耗時一個月，其中3D打印階段耗時5天。

2016年——金屬模具3D打印柔性制造技術(shù)問世

煙臺泰利汽車模具股份有限公司首創(chuàng)性地突破了數(shù)字化無模鑄造與激光熔覆成形技術(shù)相結(jié)合的精密金屬模具3D打印柔性制造技術(shù)，研發(fā)出中國首臺大型大功率汽車模具五軸激光熔覆精密成形機(jī)(金屬3D打印機(jī))。泰利汽車是國內(nèi)第一個提出將3D打印應(yīng)用到汽車模具制造行業(yè)的企業(yè)。2013年泰利汽車承擔(dān)了山東省自主創(chuàng)新專項補(bǔ)助項目“汽車模具3D打印柔性制造技術(shù)及裝備研發(fā)”后，通過與國家機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心三年的合作成功開發(fā)出金屬模具3D打印柔性制造技術(shù)。