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3D打印百科
年度盘点:2020年汽车厂商在3D打印领域的七大作
发表日期:2021-01-15 11:30 浏览次数:97

3D打印作为最前沿的技术之一,给工业制造领域带来了重大变革,从某种意义上来说,它颠覆了传统的减材制造工艺技术,开启了增材制造工艺新时代。

在工业领域中,汽车目前是3D打印技术最大的行业应用,据《Wohlers Report 2020》调查数据显示,其应用占比遥遥领先,达到了16.4%。

3D打印技术给汽车行业带来了很多巨变,随着技术的不断进步,借助3D打印所能制造的汽车部件越来越多样,从发动机外壳、引擎盖,到汽车座椅、手动挡杆上独特纪念章,3D打印几乎无所不能。

年度盘点:2020年汽车厂商在3D打印领域的七大作为

图片来源:OFweek维科网

近几年,奔驰、宝马、奥迪、捷豹、丰田、福特等国际知名汽车生产商纷纷加入到3D打印的行列,在2020年,这些生产商生产了大量用于汽车的3D打印零件,接下来就来盘点一下:

配备3D打印刹车管的Callum Vanquish 25 

Callum Vanquish 25是由Callum Automotive(卡勒姆汽车公司)和瑞士的R-Reforged公司合作设计、生产的。

这款车是对2000年代经典车型的重塑,同时作为卡勒姆公司的第一个公开项目,Callum Vanquish 25将在工程、材料和设计方面进行超过350次的改变,从而达到客户满意的标准。

全球仅有25辆车将在沃里克制造,并将采用3D打印的终端部件,如刹车管等,所有这些3D打印零件都将采用METHOD X3D打印机生产。

卡勒姆公司从成立之初就使用3D打印制造技术,卡勒姆的设计总监Ian Callum表示:"我坚信,你不能在屏幕或照片上确定设计的质量。你希望能够看到和触摸到3D的东西,而快速成型制造技术使设计师能够快速、低成本地实现这一目标。这是一项让我非常兴奋的技术。”

拥有3D打印车身的迈凯伦720S  

去年,全球知名的汽车改装公司1016 Industries借助3D打印技术为一台迈凯伦720S超级跑车打造了大部分车身和内部部分零部件。

1016 Industries是一家位于迈阿密的公司,致力于生产特殊的3D打印零件以最大程度地提高世界上最快的车辆的性能。

公司的研究人员为了开展研究,运用了最大建筑体积为1.2x1.5x1.8米的树脂3d打印技术机。这样就可以在140小时内打印所有依据计算流体力学(CFD)设计的单个零部件。

目前,该公司已成功完成了迈凯伦 720S(带有3D打印零件的车身套件)的初始性能测试,测试结果表明,3D打印的车身和零部件的强度、功能、质量等方面丝毫不比传统工艺生产的差。

3D打印技术的实际应用比理论要复杂得多,现在720S的测试让1016 Industries公司的成员们倍感鼓舞,相信接下里他们会取得更大的突破。

打印概念跑车兰博基尼Sterrato

兰博基尼Sterrato是用3d印刷技术生产的概念跑车,在测试中达到了与原型车同样的效果。

车辆的96个车体部分均由3d印刷材料构成,与原创车型相同,可提供自然吸气5.2升V10发动机、631马力和442磅转矩、同样全轮驱动、4转方向和转矩矢量、同样20英寸滚轮。

此外,所有车体面板、包层、导管都是用3D印刷制造的,为了良好地结合这些材料,兰博基尼设计了专门制造联结车体的螺母零件的材料。

目前,兰博基尼官方表示,对于3D打印技术的车型,还需要进行更详细的评价。

凯迪拉克Blackwing系列

去年12月,凯迪拉克官方曝光了Blackwing系列的两款车型:CT4-V和CT5-V,当时预告这两款车将配备3D打印零件。

按照官方的说法,Blackwing系列定位是凯迪拉克的顶级性能车,对标的是宝马的M Power;而V系列则是对标宝马M Performance系列。

目前获悉,3D打印技术主要应用在这两款车的手动档上的徽标、电气线束支架和两个HVAC管道上面,虽然两款车采用的3D打印零件并不是很多,但这是通用集团首批包含功能性3D打印组件的量产车,新车将于今年2月1日亮相。

保时捷的3D打印电机驱动外壳

去年12月,保时捷推出了有史以来首款完全使用3D打印技术生产的电机驱动外壳。

该驱动外壳采用优质铝合金粉末作为材料,利用3D打印机逐层打印制成,每一层都通过使用高纯度金属粉末的激光金属熔合工艺(LMF)进行熔化和熔合。

开发这款驱动外壳,在满足电驱动对于壳体需求的同时,还在外壳内尽可能多的集成零部件,进而优化零部件结构,减轻零部件重量。

这种高度集成的设计想要制成产品,在目前只有3D打印技术可以做到。对此,保时捷魏斯阿赫研发中心动力总成高级开发部项目经理Falk Heilfort表示,没有其他制造工艺可以提供像3D打印一样多的可能性。

3D打印新形态全桶座椅

保时捷在去年利用3D打印技术打印了一种全新形态的全桶座椅,该座椅通过3D打印技术构建出独特结构,不仅更加符合人体工程学,还具有优质的性能,可以提供客户体验赛车运动的机会。

据悉,2020年里保时捷限量生产40个该座椅,将通过保时捷Tequipment提供给911和718 Cayman/Boxster的驾驶员座椅。

保时捷计划在2021年,所有911或718的Boxster/Cayman客户都可以通过保时捷Exclusive Manufaktur个性化定制部门率先体验3D打印座椅。

“划时代”的YOYO

YOYO无疑是2020年的重磅新品,它是由XEV公司生产。作为一款性价比极高的迷你两厢电动汽车,YOYO具有时尚的外观和优异的性能,并且是全球首台量产化3D打印新能源汽车。

YOYO是XEV公司的最新产品,其代工生产线于去年6月调整完成,7月它的首批预试制车辆正式投入生产,在9月份下线,首批预试制车辆下线运往欧洲进行宣传预售。

虽然该车目前还没有完全交付客户,但根据其首批试制车的测试结果,YOYO在零件强度、座椅舒服度以及整车的安全性和可靠性方面都丝毫不亚于传统汽车。

目前,市场上大多数3D打印汽车项目要么是原型车,要么只是3D打印汽车零件,而YOYO的出现无疑加快了3D打印汽车进入量产的脚步,可以说是一个“划时代”的标志。

颠覆传统制造业

在2020年里,各大汽车厂商在3D打印领域的活动远不止上面列出的七项,剩下的还有很多,比如:Gorden Wagener 和Virgil Abloh共同打造的艺术概念车、保时捷成功完成911 GT2 RS 3D打印活塞耐久性测试、特斯拉在去年第一季度的财务报告中透露的用于ModelY车型零件。

年度盘点:2020年汽车厂商在3D打印领域的七大作为

图片来源:OFweek维科网

与传统的制造工艺相比,3D打印的汽车零件具备太多的优势,其中包括:在不减强度的情况下减轻质量、加快研发周期节省成本,无须组装等,因此各大汽车厂商深深着迷于3D打印技术,并不断的在该领域投入、研发。

在2020年年初,本田的研发部门就与软件公司Autodesk展开合作,双方设计了一款曲柄轴部件并采用3D打印技术制造样品,从而实现车辆轻量化并提升发动机燃油经济性。

2020年七月,BMW宝马投资1500万欧元(超1亿元人民币)建设的全新3D打印工厂在慕尼黑正式启用。

特斯拉更是发布了招聘3D打印技术员的公告,在招聘启事中写道:“特斯拉正在寻找渴望成功的人士,具备运营3D打印设备所需的技能,帮助特斯拉进一步扩大快速增长的增材制造业务。”

……

在竞争激烈的汽车行业,一点点的技术领先就会超越对手很多,伴随着各大汽车制造商的关注,在2021年里将会有更多的3D 打印创新中心建立,各大厂商也会推出更多的3D打印汽车零件。

相信在未来,3D打印技术的个性化、复杂化、高难度等特点将会完全展现出来,3D打印技术势必会颠覆传统的制造工艺,类似YOYO这样的量产型3D打印新能源车将越来越多的出现在人们视野当中。