寶馬推出100萬個(gè)3D打印零部件-2019第十五屆中國(guó)(上海)國(guó)際鑄造展覽會(huì)
上傳時(shí)間：2019/1/16
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寶馬推出了100萬個(gè)3D打印組件，即寶馬i8Roadster敞篷跑車的金屬車頂支架。寶馬采用了惠普的多噴流融合技術(shù)，可在24小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)多達(dá)100個(gè)3D打印的金屬車頂支架。
隨著增材制造技術(shù)在汽車業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，汽車制造商和零部件供應(yīng)商發(fā)現(xiàn)自己正置身于一場(chǎng)革命性變革的前沿陣地。事實(shí)上，該制造方式還有一個(gè)更為人所知的名稱——“3D打印技術(shù)”。3D打印是以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，將材料逐層堆積制造出實(shí)體物品的新興制造技術(shù)，將對(duì)傳統(tǒng)的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合產(chǎn)生深刻影響，是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù)。
前不久，德國(guó)汽車制造商寶馬推出了該公司*00萬個(gè)3D打印組件，即寶馬i8Roadster敞篷跑車的金屬車頂支架。據(jù)了解，寶馬僅用5天的時(shí)間就完成了開發(fā)，并迅速融入到系列產(chǎn)品的生產(chǎn)當(dāng)中。寶馬采用了惠普的多噴流融合技術(shù)，這也是該技術(shù)*用于汽車生產(chǎn)，可在24小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)多達(dá)100個(gè)3D打印的金屬車頂支架。
生產(chǎn)靈活自由度高
早在2014年，世界上*輛3D打印汽車就問世了，不過其中關(guān)鍵的零部件還是在傳統(tǒng)流水線上制造的。從目前來看，利用3D技術(shù)打印整車似乎并不太現(xiàn)實(shí)，但3D打印技術(shù)已經(jīng)可以根據(jù)需求定制零部件，甚至批量生產(chǎn)某些汽車零部件。很多汽車制造商都在使用3D打印技術(shù)制造用于汽車研發(fā)的原型部件和概念車，以及打印操作工具和裝配輔助工具。目前，多家車企正在考慮未來5年內(nèi)使用3D打印機(jī)批量生產(chǎn)汽車零部件，尤其是復(fù)雜零部件。另外，一些汽車制造商已經(jīng)開始大量生產(chǎn)需求旺盛的小批量定制零部件，通常是汽車內(nèi)飾產(chǎn)品。
寶馬可以算是該領(lǐng)域的先行者。據(jù)悉，寶馬集團(tuán)使用3D打印技術(shù)已有超過25年的歷史，早在2010年，寶馬就開始同時(shí)使用塑料和金屬打印較小的汽車零部件。在過去10年，寶馬利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)了100萬個(gè)零部件。該公司表示，僅在2018年，他們使用3D打印機(jī)生產(chǎn)的零部件就超過20萬個(gè)，同比增長(zhǎng)42％。寶馬集團(tuán)增材制造中心主任杰恩·埃特爾表示：“我們將繼續(xù)密切關(guān)注3D技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，并且希望可以同該領(lǐng)域*的制造商進(jìn)行長(zhǎng)期合作。”
事實(shí)上，金屬車頂支架并不是寶馬i8跑車惟一的3D打印部件，甚至不是*個(gè)。*個(gè)3D打印的部件是鋁合金車輛軟頂附件夾具，它比傳統(tǒng)注塑組件更輕，同時(shí)更結(jié)實(shí)，今年該組件還獲得了Altair啟蒙獎(jiǎng)。寶馬集團(tuán)生產(chǎn)戰(zhàn)略負(fù)責(zé)人烏多·亨勒表示：“使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的零部件在材料成形階段給了我們很大的自由度，這些零部件生產(chǎn)耗時(shí)短、品質(zhì)有保證。我們認(rèn)為增材制造技術(shù)的潛力巨大，未來將應(yīng)用于量產(chǎn)車型、個(gè)性化定制車型以及零配件供應(yīng)等多個(gè)領(lǐng)域�！�
2018年5月，寶馬宣布，計(jì)劃投資1000余萬歐元在德國(guó)慕尼黑北部的上施萊斯海姆建立全新的增材制造研發(fā)和生產(chǎn)中心。幾乎在同一時(shí)間，通用汽車宣布，未來將使用Autodesk（一家軟件設(shè)計(jì)和數(shù)字化內(nèi)容創(chuàng)建公司）的新設(shè)計(jì)軟件來生產(chǎn)3D打印產(chǎn)品，制造輕量化部件。近日，梅賽德斯-奔馳也宣布，將借助3D打印技術(shù)對(duì)特殊經(jīng)典車型中的天窗滑軌等部件進(jìn)行小批量生產(chǎn)。此外，還有多家汽車廠商競(jìng)相注資與3D打印技術(shù)相關(guān)的初創(chuàng)公司。未來3～5年，3D打印汽車零部件將迎來一波爆發(fā)式增長(zhǎng)。
簡(jiǎn)化流程降低成本
除了生產(chǎn)靈活以及加快研發(fā)速度外，3D打印技術(shù)帶來的另一大好處在于成本方面，可以讓相關(guān)車企和零部件供應(yīng)商在價(jià)格上更具競(jìng)爭(zhēng)力。德國(guó)零部件供應(yīng)商博澤集團(tuán)就十分看好3D打印技術(shù)的前景，并在最近注資了一家初創(chuàng)公司AIM3D。近日，博澤集團(tuán)*技術(shù)官施博格在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示：“現(xiàn)在使用3D技術(shù)打印出來的塑料件和傳統(tǒng)工藝制造出來的塑料件相比，雖仍存在表面光滑度和手感等方面的瑕疵，但我們更關(guān)注的是這些塑料件帶給我們各種各樣的新功能。這些3D打印的塑料件是纖維加強(qiáng)型產(chǎn)品，因此在樣品生產(chǎn)方面能節(jié)省大量時(shí)間和精力。我認(rèn)為，未來10年，3D打印塑料件將在汽車業(yè)得到大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用�！�
通用汽車增材設(shè)計(jì)與制造總監(jiān)凱文·奎因也是這么認(rèn)為的，他說：“3D打印技術(shù)可以縮短復(fù)雜零部件的生產(chǎn)過程、降低相關(guān)成本。目前，通用汽車公司生產(chǎn)了一種使用3D打印技術(shù)制造的座椅托架。據(jù)測(cè)算，這種座椅托架比使用傳統(tǒng)方式制造的同類座椅重量減輕了40％，而強(qiáng)度要高20％。而且，這一座椅是由一個(gè)整體零件組成，而不是由8個(gè)單獨(dú)零件焊接在一起，從而降低了模具和組件方面的成本�！�
事實(shí)上，通用汽車在30多年前就開始購(gòu)買3D打印機(jī)并用于汽車研發(fā)。目前，該公司主要利用它們制造用于汽車開發(fā)和空氣動(dòng)力學(xué)測(cè)試的原型部件。除此之外，通用還利用3D打印技術(shù)制造手工輔助工具、夾具、固定裝置等，例如有一種輔助工具是幫助工人更好地安裝車用防曬板，還有一種可以防止漆面劃傷的工具也是3D打印的�？蛘f，3D打印原型部件可以節(jié)省大量的時(shí)間和金錢，同時(shí)這也賦予工程師更大的靈活性，使物理配件更加合理地進(jìn)行迭代�？蛘f：“以前，當(dāng)我們需要制造某個(gè)小部件時(shí)，比如一個(gè)小塑料支架，我們必須制造一個(gè)鋁注塑模具工具，需要等10到12周才能生產(chǎn)出來�，F(xiàn)在只需要幾天，甚至幾個(gè)小時(shí)就能利用3D打印機(jī)制造出來。”
實(shí)現(xiàn)汽車個(gè)性化定制
雖然已經(jīng)有很多車企在汽車制造過程中使用了3D打印技術(shù)，但該技術(shù)目前主要是用于汽車制造中的裝飾性而非功能性配件。來自美國(guó)馬薩諸塞州的卡里斯汽車咨詢公司經(jīng)理羅希特·馬修表示，汽車行業(yè)對(duì)質(zhì)量和外觀的高標(biāo)準(zhǔn)排除了許多零部件使用廉價(jià)3D打印機(jī)來制造的可能性。他說：“如果只是打印用于中控臺(tái)或者其他不可見部位的小配件，那么配件表面的光潔度并不重要，重要的是它的硬度和強(qiáng)度�！睆默F(xiàn)在的技術(shù)看，裝飾性而非功能性汽車配件非常適合在3D打印機(jī)上生產(chǎn)，例如汽車保險(xiǎn)杠上的夾子。
同樣，施博格認(rèn)為未來3D打印最有望大展拳腳的領(lǐng)域是汽車內(nèi)飾。有了3D打印技術(shù)加持，汽車內(nèi)飾可以擁有更多款式和花樣，而且生產(chǎn)也變得更加方便。只不過，現(xiàn)在3D打印的材料品質(zhì)還達(dá)不到傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)出來的零部件標(biāo)準(zhǔn)，所以尚未大規(guī)模推廣�！暗艺J(rèn)為在未來5年，隨著更多創(chuàng)新技術(shù)的出現(xiàn)，越來越多消費(fèi)者會(huì)通過3D打印技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自己車輛的個(gè)性化需求，就像現(xiàn)在大家定制自己的手機(jī)殼一樣，可以完全按照自己的喜好來裝飾。我認(rèn)為，這將是3D打印技術(shù)給我們帶來的*好處。”施博格如是說。
當(dāng)前，越來越多汽車消費(fèi)者追求個(gè)性化定制，不少車企也開始從中尋找新的商機(jī)。例如，MINI將在美國(guó)推出一個(gè)定制化項(xiàng)目，利用3D打印技術(shù)讓車主通過一家個(gè)性化網(wǎng)站在線上為他們的汽車設(shè)計(jì)個(gè)性化的內(nèi)飾和外飾配件。接到訂單后，MINI會(huì)通過3D打印機(jī)將這些配件生產(chǎn)出來。車主能夠選擇不同的設(shè)計(jì)模板，還可以自己選擇顏色、圖案和車身裝飾花紋，甚至能在汽車中添加一些個(gè)性化的文字，比如車主的名字或者昵稱等。
雖然3D打印技術(shù)具有較強(qiáng)的靈活性，還能降低汽車零部件生產(chǎn)過程中的成本和時(shí)間，但3D打印的零部件在品質(zhì)、強(qiáng)度和耐久性等方面仍有較大限制，底盤、懸架、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等關(guān)鍵零部件仍需依賴傳統(tǒng)制造工藝，至于整車打印現(xiàn)在看來仍很遙遠(yuǎn)。不過，一些行業(yè)分析師認(rèn)為，一旦3D打印達(dá)到足夠的規(guī)模，將會(huì)有一批初創(chuàng)科技公司變身成為新型的汽車零部件供應(yīng)商。此外，3D打印還有可能影響傳統(tǒng)的經(jīng)銷商運(yùn)營(yíng)模式。
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