福特汽車嘗試采用3D打印技術(shù)制作大型汽車零部件，滿足客戶對(duì)于產(chǎn)品輕量和定制化需求

福特汽車公司作為第一家使用Stratasys Infinite Build 3D打印機(jī)的汽車制造商，正在探索如何利用3D技術(shù)打印大型一體式汽車零部件，如汽車阻流板，并將其用于原型車制作和未來(lái)車輛制造。

Stratasys Infinite Build系統(tǒng)能夠打印幾乎任何形狀或長(zhǎng)度的汽車零部件，以更經(jīng)濟(jì)有效的方式生產(chǎn)需求量較小的模具、原型車零件或組件，例如福特性能車型或個(gè)性定制的汽車零件等。該系統(tǒng)有可能成為汽車制造業(yè)的突破性技術(shù)。

福特積層制造研究技術(shù)負(fù)責(zé)人Ellen LEE表示：“借助Infinite Build技術(shù)，我們現(xiàn)在可以打印大型模具、卡具和零部件，從而使我們?cè)谠O(shè)計(jì)迭代中能夠更加靈活地應(yīng)變。我們很高興能率先將Stratasys的新技術(shù)投入使用，這有助于我們推動(dòng)這種適用于汽車應(yīng)用和需求的大規(guī)模打印技術(shù)發(fā)展。”

全新的3D打印系統(tǒng)現(xiàn)位于福特汽車在美國(guó)密歇根州迪爾伯恩市的研究與創(chuàng)新中心。

一項(xiàng)新興的制造技術(shù)

隨著3D打印的效率提高及費(fèi)用降低，許多公司正在將這種新興技術(shù)應(yīng)用于航空航天、教育及醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用生產(chǎn)環(huán)節(jié)。根據(jù)Global Industry Analysts Inc.的數(shù)據(jù)，最近一段時(shí)期的技術(shù)進(jìn)步、新興應(yīng)用領(lǐng)域和政府支持推動(dòng)了3D打印得到更廣泛的應(yīng)用。到2020年，全球3D打印市場(chǎng)的市值預(yù)計(jì)將達(dá)到96億美元。

未來(lái)3D打印可以為汽車生產(chǎn)帶來(lái)巨大益處，其中包括生產(chǎn)質(zhì)量更輕的零件，這可能有助于提高燃油效率。舉例來(lái)說(shuō)，3D打印的阻流板的質(zhì)量可能還不到金屬鑄造的阻流板的一半。

此外，在生產(chǎn)需求量較小的零部件時(shí)，3D打印技術(shù)具有更好的成本效益，例如原型車和賽車專用零件。福特還可以利用該技術(shù)為客戶打印更大尺寸的模具、卡具以及個(gè)性定制的零部件。

3D打印技術(shù)原理

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序?qū)⒘慵?guī)格傳送至打印機(jī)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。然后，設(shè)備開(kāi)始打印工作，一次打印一層材料(在這種情況下為塑料)，然后逐漸將這些材料逐層堆疊為成品3D物體。

當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到原材料或供應(yīng)材料罐用完時(shí)，機(jī)器臂將會(huì)自動(dòng)用滿罐進(jìn)行替換。這使打印機(jī)在無(wú)人值守的情況下可以連續(xù)工作數(shù)小時(shí)或數(shù)天。

3D打印優(yōu)勢(shì)

盡管3D打印技術(shù)的速度相對(duì)大批量生產(chǎn)制造來(lái)說(shuō)還不夠快，但是它對(duì)于小規(guī)模零件生產(chǎn)是一種更具成本效益的方式，如原型車和賽車專用零件。不僅如此，在不受大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程的種種限制時(shí)，零部件的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程更為高效。

如果使用傳統(tǒng)方法，工程師將首先創(chuàng)建零件的計(jì)算機(jī)模型，等待數(shù)月之后原型模具才能生產(chǎn)出來(lái)。有了3D打印技術(shù)，福特僅需幾天時(shí)間就可將同樣的零部件打印出來(lái)，成本大大降低。例如，幾天內(nèi)，而不是原先的幾個(gè)月，就能夠以較低成本生產(chǎn)出新進(jìn)氣歧管的原型件。

(來(lái)源：俞慶華)