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3D打印如何改变特种车辆的制造市场?

国际金属加工网 2023年03月27日

导读:特种车广泛服务于国民经济的各个领域,如公路运输、工程建设、油田、矿山、电力、电信、邮政、医疗、环卫、农业、水利、航空、食品、公安、消防、司法以及国防建设等各行各业。特种车辆以其专业化的性质提高了社会发展的效率,降低发展成本,促进社会进步。那么不同类型的特种车辆是如何制造的?3D打印又可以在哪些方面改变特种车辆的市场呢?

特种车辆的制造
特种车辆市场大部分由当地的制造商组成,这些制造商专门制造警车或特定类型的救护车。资本密集度更高、更大、更复杂的车辆(例如消防车)往往由专业人士制造。比如,美国的Ferrara 或Sutphen等非常专注于制造美国的消防车。奥地利公司Rosenbauer为许多国际市场生产救火车。

因为这一类车辆非常不同,与汽车又很大的不同,所以现在单独拿出来进行分析:

●不难看出,很多复合材料被用于这个市场,尤其是在欧洲。

●人们倾向使用挤压铝型材、钢板和铝钢板,面板和金属板能够通过激光切割或其他工艺切割成不同的形状。弯曲工具、折弯机和其他设备也可以用于成型制造。

●焊接主要是人工完成的,与其他车辆类别相比,特种车辆使用更多的焊接工艺,尤其是在美国。

●特种车辆也用锻造、铸造工艺和一些 CNC 部件,但很少使用。

●例如消防车具有广泛而复杂的泵送系统和其他系统。用于梯子、升降机或门的某种液压元件也很常见。油漆、涂层、精加工和一些手工工艺也会使用。

市场机会

特种车辆这个市场看起来困难重重,没有可以发展的空间。人们普遍认为只有大公司会进入这样的行业,因为这种专业化的工作会有更高的收入。事实证明,这个市场目前比较分散,美国正在进行整合。更重要的是,随着向电气化的转变,组装汽车实际上可能会变得更容易,而这一领域将继续需要大量劳动力,几乎不可能实现自动化。与特种车辆中更改、定制零件和零件焊接、铆接相比,自动化汽车市场的发展显然仍然要容易得多。

这个市场上资金的投入一直没有增加,几乎没有突破性的产品或制造创新。美国第一辆电动救火车于2021年售出,同时中国有超过42万辆电动公交车在运营。除了非常先进的机器人焊接能力外,似乎没有真正可以帮助该行业的变革性技术。

3D 打印的机会
许多公司都有大量积压的订单,交货时间也很长。比如,美国救护车的交货时间过去是3到6个月,但由于底盘交货时间增加,现在是12到24个月。救护车制造商的熟练劳动力短缺,积压订单过多,制造一辆救护车大约需要400个小时或更长时间。

●如果这个行业的转向使用大幅面碳纤维聚合物3D打印的集成单体式驾驶室结构,他们将节省大量时间和金钱。可以在设计中整合很多用于紧固件、橱柜、设备的地方。通过部署Twikit等软件 或者 Trinckle,可以轻松地向客户展示设计的许多排列组合,然后还可以调整 3D 打印驾驶室设计以满足新需求。这将减少大量的钢材和铝材,从而减少车辆的能源和材料使用,量产时材料成本会更低,重量也会减轻,焊接也会少很多。车辆的燃油效率也会大大提高。劳动量也将大大减少。驾驶室组件的交货时间也应该显着减少。整体建设应该便宜得多。

●此外,3D 打印的外壳、工具以及夹具和固定装置将降低成本。在这种定制汽车中,用材料挤压制成的定制外壳在这里非常具有成本效益。也可以制造一些低运行模具和铸造类零件,为轮拱、乘员舱部件、较大的聚合物部件和机械区域的部件制作模具,定制电缆导管和线束组件也可以 3D 打印。总的来说,3D打印的大量制造辅助工具和中间组件可以真正发挥作用。

●复合材料3D打印也可以处理很多大型部件。用于硅胶、PU 和其他软组件的 3D 打印模具可以在内饰方面发挥作用。反应注射成型与3D 打印相结合也可以制造许多内部组件。脱蜡铸造和 SLA 或 DLP 也可用于制造小型金属部件。用于模具的ExOne 砂型铸造也可以真正帮助以相对便宜的价格制造低产量运行的金属零件。粘合剂喷射可用于一些廉价零件,也可使用桌面 FDM 打印机可以制作短期零件。FDM 和聚合物粉末床熔合中也非常适合制造最终零件。

结论

●在特种车辆市场中,3D打印可以帮助加快制造时间、减少生产时间、降低生产成本、帮助加快迭代速度并加快个性化定制驾驶室组件的生产。

●在制造辅助工具、工具和最终用途部件方面,可以更快地制造部件,通常成本更低。

●相信特种车辆市场将是大规模采用3D打印的主要领域之一。

(南极熊3D打印)

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