钱塘资讯
钱塘数据产品

3D打印是工业4.0时代标签 为汽车制造业提供助力

2017-01-11 08:01:25 OFweek


  OFweek工控网讯:作为工业4.0时代的一大标签,3D打印的发展无疑为中国制造提供更好的助力。当前,3D打印在汽车领域的应用已从简单的概念模型到功能型原型朝着更多的功能部件方向发展,渗透到发动机等核心零部件领域的设计,未来几年汽车行业研发领域将迎来3D打印技术引入爆发期。据预测,到2019年,3D打印在汽车领域的应用将产生合计达11亿美元的全球销售额。2019年全球汽车3D打印应用市场将达11亿美元。
3D打印在今天的汽车制造中有怎样的最新技术及应用,大咖们都有哪些布局和规划?今天小编将带你大开眼界。
首先我们来回顾下3D技术在汽车制造史上的具有里程碑意义的历史事件。
历史事件回顾:2010年——世界首款3D 打印汽车Urbee 面世
blob.png
2010 年初,世界首款3D 打印汽车Urbee 在美国面世,它是一款混合动力汽车,绝大多数零部件来自3D 打印,耗时2500 小时。Urbee 的造型很奇特,它只有3 个车轮。这种平扁的造型使其风阻系数达到了0.15,可以最大程度避免空气阻力,而三轮车设计也是基于这一点的考虑。在动力方面,Urbee 采用的是混合动力系统,两台电动机加一台发动机,发动机使用的是乙醇燃料。电池则可以通过Urbee 顶部的太阳能面板充电,总之一切都是为了最大程度节省燃料消耗。
2013年——Urbee 升级版Urbee 2诞生
2010年发布的Urbee后来由于各种问题只停留在了概念阶段。时隔三年后,Urbee的升级版Urbee 2诞生。Urbee 2包含了超过50个3D打印组件,这相较传统制造工艺显得十分精简。车辆除了底盘、动力系统和电子设备等,超过50%的部分都是由ABS塑料打印而来。当时生产Urbee 2需要花费2500小时,相当于没日没夜超过100天才能打印这样一辆车。
2014年——世界首款 3D电动汽车横空出世
2014年,世界上首款采用 3D打印零部件制造的电动汽车横空出世,这款名为“Strati”的电动汽车在美国芝加哥国际制造技术展览会上由Local Motors公司推出亮相。新产品制造过程仅用了44个小时,只有40个零部件。加上组装时间,只需三天就能造出Strati,生产效率大大提升。除了动力传动系统、悬架、电池、轮胎、车轮、线路、电动马达和挡风玻璃外,包括底盘、仪表板、座椅和车身在内的余下部件均由3D打印机打印,所用材料为碳纤维增强热塑性塑料。由于采用了塑料材料,让“Strati”的质量得以减轻,减噪效果同样明显。同时,“Strati”最大速度可达每小时64公里、一次充电可行驶190至240公里。
2015年——全球首款3D打印跑车“BLADE”发布
2015年全球首款3D打印跑车“BLADE”发布,这款3D打印跑车并没有采用与“Strati”相同的一体成型技术,而是采用了3D打印铝制的“节点”结构。设计者使用3D打印精心打造出形状复杂的节点之后,再通过现成的碳纤维管材将其连在一起。当所有的节点的都打印出来后,几个工人几分钟之内就能将汽车底盘组装好。“BLADE”的重量仅为0.64吨。
同年,德国独立汽车设计公司EDAG在日内瓦车展上带来一款3D打印概念车LightCocoon,新车外壳每平方米仅重19克,是一张A4纸的四分之一。
2016年——Daihatsu宣布提供3D打印零件定制服务
6月20日,行业巨头日本丰田汽车的子公司,小型汽车制造巨头大发(Daihatsu)宣布将为客户提供3D打印零件定制服务。这项服务使得预算有限的车主也能像拥有奢华轿车及跑车的巨富们一样定制自己的汽车。不过这项服务仅适用于小型双座敞篷跑车大发Copen。公司将十种不同颜色的复杂图案点缀在板金上,设计出15种“外观皮肤”,在当地经销商处订购Copen车型的消费者可以从中任选一种。他们还可以在网上进一步完善该设计,以达到他们想要的效果。通过采用美国公司Stratasys的3D打印设备,这些“皮肤”可被打印在热塑性材料上,然后打印好的成品会被贴在车身前后部位。
我国也紧跟世界3D汽车技术步伐:
2015年——中国首台3D打印概念汽车发布
2015年3月24日,中国首台3D打印概念汽车在海南三亚发布。这辆概念汽车由三亚思海三维技术有限公司开发研制,车身外壳部分用3D打印而成,重约500公斤,其余为组装配件,通过电力驱动。从设计到组装完成耗时一个月,其中3D打印阶段耗时5天。
2016年——金属模具3D打印柔性制造技术问世
烟台泰利汽车模具股份有限公司首创性地突破了数字化无模铸造与激光熔覆成形技术相结合的精密金属模具3D打印柔性制造技术,研发出中国首台大型大功率汽车模具五轴激光熔覆精密成形机(金属3D打印机)。泰利汽车是国内第一个提出将3D打印应用到汽车模具制造行业的企业。2013年泰利汽车承担了山东省自主创新专项补助项目“汽车模具3D打印柔性制造技术及装备研发”后,通过与国家机械科学研究总院先进制造技术研究中心三年的合作成功开发出金属模具3D打印柔性制造技术。
应用现状:行业大咖加强技术合作创新,动作频频。
  当前3D打印技术在汽车行业可以有几方面的应用:一是创新设计和校验;二是整体成形,这也是未来的趋势;三是将材料设计、结构设计与制造一体化完成;四是复合成形制造,包括工艺复合、材料复合等。行业进一步的细分及3D打印材料的突破与丰富将有利于增材制造技术在汽车零部件行业更好、更快发展。3D打印零部件材料种类显著增加,意味着零部件制造成本或在三到五年内大幅下降。未来,整车以及零部件领域对增材制造技术需求是非常大的,也将有更多的3D打印零部件实现产业化。下面我们一起来看汽车制造大佬们在3D打印方面都有哪些动作。
宝马:生产制造大量使用3D技术
早在1990年,宝马集团“快速成型创新中心”受命开发第一款设备。1991年起,第一个原型零部件由公司自有的立体平版印刷设备成功生产。3D打印技术生产的零部件开始主要用于概念车,后来随着技术的进步应用于更多领域。根据部件的规格,宝马集团采用了不同的生产程序和材料。目前,宝马3D打印技术主要应用于需求频繁的小批量定制零部件或复杂零部件,如前期开发、整车验证和测试、概念车、以及工具制造和操作设备领域。
1
  2
  3
  4
  下一页>

评论
评论
     
相关推荐