从实验室到生产线,3D打印的未来就是汽车轻量化的未来。

虽然3D打印汽车已经取得了显著的进步,但要进入量产时代可能还需要一段时间。大多数3D打印汽车项目要么是原型车,要么是3D打印汽车零部件。并且尽管在优化、设计和可持续发展方面取得了相当大的进步,但3D打印技术仍然无法打印出整辆汽车。

在这种情况下,有人认为3D打印只是一个噱头,在汽车工业的整个生产体系中意义不大。真的是这样吗?

其实这个问题在各大汽车厂已经得到了明确的回答。虽然3D打印还不能低成本高效率批量生产类似汽车三大部件的核心部件。但在其他方面,3D打印确实能起到很好的替代作用,是整车生产链上的锦上添花。

3D打印主要集中在汽车零部件市场。

车身部件轻量化是日系车减重不减力的重要因素。有朋友觉得日系车轻,耐撞。不过,中国保险研究院最近的碰撞测试结果也证实,车身“更轻”的日系车更安全。车身结构件的安全强度与自身重量没有直接关系。比如汽车常用的铝合金和钢板材料,铝合金虽然更轻,但强度远高于钢板材料,也更耐碰撞。

在车身制造方面,日本企业将3D打印作为王牌武器加入生产线。今年年初,本田的R&D部门与软件公司Autodesk合作。双方利用3D打印技术设计了曲轴组件并制造了样品,从而实现了车辆轻量化,提高了发动机燃油经济性。由于曲轴部件材料和制造工艺的特殊性,从发动机诞生至今,曲轴的整体结构变化不大。如今,随着3D打印技术的应用,本田的设计方案将实现比前述产品减重30%的目标,可以说是一个新的突破。

此外,本田一直致力于利用3D打印技术和智能设计方案来优化汽车零部件的设计。到目前为止,本田已经对安全带支架、发动机控制单元、车架等多种汽车零部件进行了升级,还利用3D技术实现了车身零部件的轻量化。

说到轻量化,3D打印可以一次性打印出多种具有不同机械特性的材料,已经被很多厂商应用于汽车内饰件的产品设计和研发阶段的评估。方向盘、仪表盘、空调排气扇、汽车操纵杆等材料和技术制成的零件,可以借助3D打印技术和设备进行原型制造。

比如2017,奔驰在制造业转型上迈出了重要的一步:利用3D打印技术生产金属零件,包括铸造铝合金3D打印的奔驰卡车的节温器。不仅如此,奔驰表示,这一环节已经通过了所有严格的质量测试。

今年,保时捷利用3D打印技术打印出了一种新型的斗式座椅。座椅由新材料制成,通过3D打印技术构建了独特的结构。新座椅不仅更符合人体工程学,而且重量更轻,乘坐舒适性更好。保时捷R&D执行委员会成员Michael Steiner表示,保时捷可以通过推出一款新型3D打印全桶形座椅,再次为客户提供体验赛车运动的机会。

保时捷可以为客户提供定制服务,客户可以选择软、中、硬三种硬度等级。保时捷计划在2020年限量生产40个3D打印定制座椅,将用于保时捷911和718系列车型,六点式安全带用于轨道。收到这些客户的反馈后,保时捷将于2021年中在个性化定制服务中推出。

当3D打印技术融入汽车制造过程时,奔驰和本田只是冰山一角。宝马、大众、福特、本田等车企都在各自的设计中心探索3D打印给汽车制造带来的更多可能性。与传统的造车工艺相比,3D打印技术可以为车企节省更多的成本,缩短从研发到上市的时间。然而,目前的3D打印技术只能应用于汽车零部件的生产。不要小看这些汽车零部件。3D打印机可以24小时工作,通过接收到的数据进行逆向生产,可以让整个汽车制造过程更加灵活,效率更高。

3D打印改变电动汽车行业的“游戏规则”。

尤其是对于电动汽车行业来说,轻量化部件的3D打印将“改变游戏规则”。目前,在电动汽车的推广中,消费者对续航里程有限的担忧是一大障碍,而车辆的轻量化不仅可以提高燃油经济性,还可以延长车辆的续航里程。

以特斯拉为例。作为电动汽车市场的绝对领导者,特斯拉似乎使用了多轴聚合物DED工艺,将材料沉积在注塑零件的3D表面,从而再生出所需的形状。在金属涂层中,零件修补的类似做法在一定程度上是常见的,但在聚合物零件的生产中尚未见到。Stratasys和西门子(以及波音和福特)一直在研究这种3D打印硬件,主要用于沉积复合材料。

在此基础上,特斯拉汽车公司希望更广泛地采用3D打印技术,提高生产效率。日前,特斯拉发布最新招聘公告,为美国内华达州的超级工厂招聘增材制造技术人员,其中提到了增材制造业务的快速发展。可以看出,特斯拉看好3D打印技术的潜力,未来很可能会投入更多的应用。

特斯拉的官方招聘启事写道:“特斯拉正在寻找一个渴望成功并有能力运营SLA/SLS/FDM的人?3D打印设备所需的技能将进一步扩大快速增长的增材制造业务。”特斯拉还在招聘启事中列出了主要职责和资格技能,包括能够构建不同系统的功能,并指导所有与机器维护相关的工作。同时,他有3D打印的工作经验,热爱快速成型和3D打印行业。专业技能方面,特斯拉要求熟悉CATIA,SolidWorks,Pro?e、Rhino或其他CAD制图软件,并有2年以上相关学历或技术证书。

或许有一天,我们会看到越来越多的3D打印技术应用在特斯拉的车型上的例子,甚至整车都将完全由3D打印技术制造。然而,已经有一家公司无限接近完成特斯拉的“终极梦想”。

这个企业就是XEV公司。XEV来自欧洲,总部位于意大利都灵。团队由宝马、大众等知名车企组成。XEV率先将3D打印技术应用于汽车R&D和生产,以降低造车成本,满足高度定制化的需求。

XEV创新汽车工厂的核心是智能增材生产解决方案。通过多台汽车智能3D打印机的配合,可以实现环保、高效、低成本的汽车3D打印生产线。XEV创新汽车工厂与传统汽车生产线相比,可降低成本和新车开发时间高达90%。另外,在安全性方面,3D打印技术可以从零件的内部结构入手,从而提高零件的强度。与传统工艺生产的零件相比,强度更高,安全性更好。

2065438+2009年3月,XEV与JMC公司在韩国济州签订了全球首个汽车级添加剂汽车生产合同。这一智能生产解决方案包括50台3D打印机和4个后处理站,总价超过300万欧元。同时,XEV还与宝马、大众等知名车企进行深度合作,为其提供全球领先的智能生产解决方案。

3D打印车YOYO是XEV的最新产品。虽然只是第一批试驾车,但YOYO已经获得了多项认证。PT0之后,YOYO会经历什么?PT1、PT2、SOP?相等生产线的验证过程旨在验证模具的准确性、生产工艺的合理性以及装配线的工位节拍、整车装配和测试的最终认证。通过E-Mark认证(欧盟认证)后,可以在欧洲市场销售。

YOYO作为全球首款量产3D打印新能源汽车,麻雀虽小,空间却很大。内饰经过了充分的人体工程学测试,每个人都能找到自己最舒适的坐姿。除了零排放,纯电动还将释放大量空间,配合无边框车门设计和全景天窗,带来无与伦比的通透体验。

YOYO最大的特点就是安全。在安全性方面,3D打印技术具有独特的优势:比如零部件内部结构更容易控制,可以提高零部件的强度,这也会提高整车的安全性和可靠性。

据悉,首批YOYO新能源汽车将于今年65438+2月底交付,目前在欧洲已预订超过34000辆YOYO新能源汽车。XEV将是中国最大的新能源汽车出口公司,未来几年还将拓展国内市场。不知道你会不会买一辆重550kg的3D打印汽车?

百姓平车

使用3D打印技术可以更好地满足车企的需求。在竞争激烈的汽车制造业,越来越多的制造商在量产前采用3D打印技术进行低成本的测试产品和定制配件。虽然目前主流的3D打印技术只停留在样品生产阶段,还不能进入量产。但仅在试制阶段,就为企业节省了大量的成本和时间。相信在未来,3D打印势必会给造车行业带来重大突破,像YOYO这样量产的3D打印新能源汽车会越来越常见于购车清单中。

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