3D打印加速汽车制造业变革

汽车制造业是一个适合各种创新技术尝试应用的行业,正在兴起的3D打印技术就是其中一个。3D打印汽车已经在底盘、内饰、车身外覆盖件方面实现了3D打印生产。

在传统汽车制造领域,汽车零部件的开发往往需要长时间的研发、测试。从研发到测试阶段还需要制作零件模具,不仅时间长,而且成本高。当存在问题时,修正零件也需要同样漫长的周期。而3D打印技术则能快速制作造型复杂的零部件,当测试出现问题时,修改3D文件重新打印即可。3D打印技术让汽车零部件的开发成本更低,效率更高。

3D打印即快速成型技术的一种,以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体。与传统制造业的“减材制造技术”相比,3D打印技术的的魅力主要在于可直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,具有制造成本低、研制周期短、生产效率高等明显优势。

运用3D打印技术在设计早期验证产品装配可行性时,能及时发现产品设计差错、复杂零部件或样机原理的可行性。例如缸盖、同步器开发,以及橡胶、塑料类零件的单件生产。

目前3D打印设备所使用的原材料并不局限于树脂或工程塑料,金属材质同样可以。通过激光或电子束将金属材质直接熔化成金属粉末,并逐层堆积金属。这项技术在汽车零部件领域的应用有很大优势:一方面,可以直接制造复杂结构的金属零部件,免去了开发模具,再制造零部件的工序;另一方面,3D打印目前的技术水平可使金属零部件的力学性能和精度达到锻造件的性能指标,这样也就保证了汽车零部件对于精度和强度的需求。

虽然3D打印技术已成功地将传统复杂的生产工艺简单化,将材料领域的疑难问题程序化,但就目前的发展来看,如何扩展3D打印技术的应用还存在一些问题。它还受技术装备、新型材料、设计软件、质量安全和公共环境等制约和影响。

只有将3D打印技术的个性化、复杂化、高难度的特点与传统制造业的规模化、批量化、精细化相结合,与制造技术、信息技术、材料技术相结合,才能不断推动3D打印技术在汽车制造业的创新发展。


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