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D打印技术能否搅动汽车圈

2019/08/15 来源:日喀则信息港

导读

近年来,火遍全球。有人用它来打印雕塑,有人用它来打印首饰,不过打印一辆汽车?是的,你没听错。近日,世界上走上美国纽约街头,炫酷亮相。这款

  近年来,火遍全球。有人用它来打印雕塑,有人用它来打印首饰,不过打印一辆汽车?是的,你没听错。近日,世界上走上美国纽约街头,炫酷亮相。这款车名叫 斯特拉迪 ,由美国亚利桑那州本地汽车公司打造,吸引了世人的广泛关注。

  机是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等打印材料,与电脑连接后,通过电脑控制把打印材料一层层叠加起来,终把计算机上的蓝图变成实物。这种技术也被称作 增材制造技术 或 快速原型制造技术 。

  实际上, D打印早已成为汽车业一个不可或缺的组成部分。随着成本下降和技术提高,汽车制造商和供应商现在越来越依赖 D打印,以缩短产品开发周期、降低原型制造成本、减少机械故障以及测试提高汽车燃效的方法。

  ■ 加快产品开发流程

  在 D打印技术应用方面,福特一向走在车企前列。早在上世纪80年代,福特就开始使用该技术。据悉,目前福特美国公司每一位工程师都配置了一台 D打印机。他们会花几小时到几天的时间,使用树脂、石英粉、沙子,当然也包括金属等材料打印汽车零部件。

  福特曾在2010年表示,在福特探险者上市前夕,突然发现制动噪声问题。幸好通过 D打印技术,及早解决了这个问题,不然这款被寄予厚望的新车就要推迟4个月上市,代价沉重。此外,福特还广泛应用 D打印技术,来提升旗下EcoBoost系列发动机的性能,包括全新福特F-150皮卡配装的2.7升EcoBoost V6发动机。

  福特增材制造技术专家哈罗德 希尔斯表示,在发动机原型制造上,福特现在从头到尾都在使用 D打印技术。福特在总部迪尔伯恩附近建立了一家 D打印实验室,这是福特早尝试应用 D打印技术的地方。该实验室摆放了许多庞大的 D打印机,希尔斯表示,去年这些机器共打印了20000个零部件,是2009年的四倍。

  在实验室里,一排机器使用蓝色激光来硬化树脂,形成发动机零部件原型,比如气缸盖水套。旁边,一台由白色石英粉填充的打印机可以组装进气歧管和其他部件,几天之内就能测试。在实验室的另一个房间摆放着一台超大的喷墨打印机,能够处理15吨细砂,花一周时间形成各种模具,然后再将液体金属注入到模具内。这种制模方式更加高效、更节省成本。传统的硬模不仅成本较高,而且一旦设计发生改变,就只能束之高阁。

  ■ 验证各种设计方案

  希尔斯表示, D打印灵活性很高,可以承受设计不断更迭变换,从而达到节省成本的目的,更重要的是无需等待。节省成本固然重要,不过时间就是金钱。福特 D打印实验室主管凯伦 欧文斯表示,使用 D打印技术能够快速制模,让设计概念立即展现,这样能够显著加快产品上市时间。

  D打印技术能让车企快速验证各种设计方案,许多车企和零部件现在都选择透明塑料打印零部件,这样能够更清楚地显示零部件在车辆之中到底是怎么运行的。克莱斯勒通过 D打印技术制造了一款透明外壳,以便观察变速器在里面是否得到有效润滑,正常运行。

  江森自控汽车座椅增材制造技术负责人布莱南 怀特表示, D打印技术在汽车业的应用范围越来越广,对于零部件供应商的作用和价值也越来越大。怀特指出,使用 D打印技术,部件快速成型变得异常容易,特别是对于那些拥有复杂外形的汽车。汽车外形越是复杂,越难以通过传统的切割和焊接方法塑造原型。

  使用 D打印能够更快地发现机械故障,因为工程师可以更早在开发过程中测试零部件。现在,许多汽车召回都是由于电子设备故障和传感器失灵,而非设计存在缺陷。比起其他原型制造方式, D打印技术意味着汽车厂商能够一次尝试多种设计,不需要一次又一次测试某一个版本,然后再根据测试结果进行调整。

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