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1 # 江城車馬客
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2 # 蜂鳥發現3D列印
現階段的技術還不能實現完全由3D列印的汽車,國內外眾多汽車製造商目前利用3D列印技術的方式主要是透過列印相關零部件以實現相關目標。
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3 # 白令三維
3D列印技術誕生於上世紀八十年代,3D列印汽車,並不是一個非常新奇的事情,現階段3D列印已成為許多汽車公司數十年來一直享受數字生產魔力組織所掌握的秘密。
比如通用汽車自八十年代末以來一直使用這項技術,而且一直沿用至今。
3D列印現階段在汽車製造業的幾大直接製造的運用:
1.高階汽車的定製化部件。
2.高階跑車的輕量化拓撲最佳化金屬結構直接列印。
3.汽車改裝廠,這個運用美國和日本做得很多,包括使用三維掃描獲取資料。
4.對於賽車結構件的3D列印運用,很多國內的大學生方程式車隊也在用。
汽車部件的特殊設計,意味著3D列印不太可能完全替代汽車生產製造,因為3D列印現階段還是有兩個弱點,一個是成本,另一個是材料。
3D列印的汽車金屬本身並沒有進行過拉伸性、阻燃性及其碰撞性實驗,或者說沒有經歷過使用者大範圍的駕駛體驗,在安全性上還不靠譜。與此同時,受制於3D列印技術的限制,3D列印的汽車在結構上還有所不同,所以3D列印的汽車主要集中在小型車和低速車上面,而在這個領域內,3D列印技術的成本又比較高昂。
那麼相比較傳統制造工藝,3D列印能為汽車製造業帶來什麼?
在設計方面
使用3D列印技術,可以快速製做出汽車的概念模型,因為3D列印的快速成型特性,汽車廠商可以運用於汽車外形設計的研發。3D列印能更精確地將3D設計圖轉換成實物,而且時間更短,提高汽車設計層面的生產效率。現階段許多廠商已經在設計方面開始使用3D列印技術,比如寶馬、賓士設計中心。
在材料方面
3D列印允許多種多樣的材料選取,不同的機械效能及其精確的功能性原型製作,讓製造商在前期可以隨時修正錯誤並完善設計,使得錯誤成本
在零部件生產方面
汽車製造商藉助3D列印技術,可以實現小批次定製部件和生產自動化,並且可以實現有機形狀、中空和負拉伸等複雜幾何形狀的建立和生產。3D列印可以快速製做造型複雜的零部件,當檢測發生問題時,修改3D檔案重新列印即可再次檢測。
總體來說,雖然3D列印看起來向汽車領域滲透得越來越快,但其實離大規模量產還有很大的差距。
如今看來,3D列印在一整個加工製造業中的佔有率還非常小。3D列印只能說是改進了生產工藝,提高了某些環節的效率,但現階段看來談不上“革命”。
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3D列印是一種以數字模型檔案為基礎,運用粉末狀金屬或塑膠等可粘合材料,透過逐層列印的方式來構造物體的技術。隨著這一類的革新科技不斷湧現,“3D列印”炙手可熱,並且已經運用於多個行業,甚至有很多人認為3D列印是“第三次工業革命”的標誌,會給汽車業帶來全新的生產方式。
首先可以肯定的是理論上3D列印可以生產汽車,但是也僅僅是一些簡單的非量產車或者概念車,目前的材料技術還不足以支撐利用3D列印技術進行整車生產。
大家都知道,汽車工業是涵蓋工業種類最多、技術要求最高、生產管理最複雜的民用工業之一,這其中涉及了上萬個零部件的生產和組裝,而這些零部件的品質以及組裝的精度都直接決定了車輛的商品效能和安全效能。但是3D打印製品的精度和品質以及更重效能較傳統的零部件差距還是比較大,因此並未大規模投入到量產中,僅有小部分產品進行了量產。此外,就是汽車設計領域了。
3D列印得益於其較強的糾錯能力和試製能力,目前已經在汽車整車涉及、汽車零部件製造等領域展開,比較常見的是汽車廠商利用3D列印技術進行汽車外形設計的研發,相較傳統的手工製作油泥模型,3D列印能更精確地將3D設計圖轉換成實物,而且時間更短,提高汽車設計層面的生產效率。目前許多廠商已經在設計方面開始利用3D列印技術,比如寶馬、賓士設計中心。
零部件方面則是利用3D列印技術製作零部件樣品以及部分量產型零部件,目前,不僅汽車底盤、內飾、車身外覆蓋件等很多零部件都已成功運用ABS塑膠和碳纖維材料作為基礎材料,實現了3D列印生產。
相較傳統汽車製造業而言,目前,3D列印的產能還是較低,而且3D列印裝置價格高昂,很難大規模量產,就算量產了這種集中式生產方式和傳統的流水線生產相比,節拍仍舊太慢,嚴重影響了汽車的生產效率。
此外,由於需要考慮到安全性等因素,原材料品質與成本因素很難平衡,導致單車生產成本過高也制約著現階段3D汽車的商業化。即使是以中國為代表的國家對3D列印給予了大量的投資和關注,但是這些年的進步仍舊非常緩慢。
此外,目前的材料技術並不能生產出可以媲美當前汽車用的金屬材料,不是成本過高就是效能不符合要求,主要是3D列印金屬結構件的技術還不成熟,使用塑膠類材料相對來說要成熟很多,而且成本也低,所以目前3D列印普遍採用的材料就ABS、PLA等。
使用非金屬材料做車身問題不大,但是做底盤結構件在強度、剛度、耐疲勞等這些方面還是有一定差距的,因此我們看到的3D列印產品多為結構件。但是,這種技術仍舊存在進步空間,可以預見的是以後我們所駕駛的汽車或者其他生活用品中,3D列印的零部件或者產品的比例會越來越高。