如今,3D打印并不是什么新鮮事。
但在1991年,3D打印可是一項(xiàng)看起來(lái)像是從未來(lái)穿越回來(lái)的神奇魔法——受限于技術(shù)水平,彼時(shí)3D打印只能在財(cái)大氣粗企業(yè)的前瞻實(shí)驗(yàn)室中看到,比如德國(guó)高檔汽車品牌寶馬就在那一年,將3D打印零部件納入概念車研發(fā)體系之中,專注新材料研發(fā)應(yīng)用的“快速成型創(chuàng)新中心”那時(shí)還只是一個(gè)小型部門。
經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展,寶馬開(kāi)始推廣3D打印工藝技術(shù),最初是生產(chǎn)小批量零部件,比如水泵皮帶輪。2012年,勞斯萊斯幻影的激光燒結(jié)零部件應(yīng)用3D打印。2017年,勞斯萊斯曜影的光纖導(dǎo)軌固定裝置也開(kāi)始交給3D打印。
過(guò)去十年間,寶馬通過(guò)3D打印工藝技術(shù)生產(chǎn)了100萬(wàn)個(gè)零部件。2018年一年,寶馬集團(tuán)3D打印生產(chǎn)中心的產(chǎn)量超過(guò)20萬(wàn)件,同比提升42%。2018年底,一件3D打印的車窗導(dǎo)軌被安裝在寶馬i8 Roadster上,這是寶馬集團(tuán)的第100萬(wàn)個(gè)3D打印量產(chǎn)零件。
在高性能車型領(lǐng)域,3D打印更是如魚(yú)得水。有高低功率兩個(gè)版本的新一代寶馬“機(jī)皇”——S58B30里的氣缸蓋,便是3D打印的杰作。
復(fù)雜的管路結(jié)構(gòu)和輕量化需求超過(guò)了傳統(tǒng)鑄造工藝的能力范疇,面對(duì)這一難題,3D打印實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)鑄造做不到的工藝。同時(shí),S58B30發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋避免了冗余結(jié)構(gòu)造成的材料浪費(fèi),達(dá)到了更好的輕量化效果。
全新一代寶馬M3和M4就會(huì)應(yīng)用S58B30發(fā)動(dòng)機(jī)。
這是寶馬在快速成型制造系統(tǒng)整合方面的里程碑式事件。寶馬集團(tuán)負(fù)責(zé)生產(chǎn)集成和試驗(yàn)工廠的高級(jí)副總裁Daniel Schfer說(shuō):“快速成型制造等工藝幫助我們加快開(kāi)發(fā)周期,讓我們的汽車更快地進(jìn)入系列成熟期。3D打印縮短零部件的生產(chǎn)時(shí)間,同時(shí)滿足嚴(yán)格的質(zhì)量要求?!?/p>
自今年年中以來(lái),寶馬集團(tuán)一直在為勞斯萊斯汽車增加新型材料部件。這些部件在全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中的不同環(huán)節(jié)和不同地點(diǎn)制造。
這些部件用于車身和乘客艙,具有高剛性。在寶馬集團(tuán)Landshut工廠,這些金屬部件是通過(guò)激光束熔化制造的。在生產(chǎn)中,金屬3D打印部件在一個(gè)完全自動(dòng)化的過(guò)程中被安裝到車身上。
事實(shí)上,3D打印雖然快捷又方便,但也不是一拍腦袋就能用上的。
在汽車開(kāi)發(fā)早期階段,工程團(tuán)隊(duì)就確定了快速成型制造在零部件生產(chǎn)中的應(yīng)用程度。根據(jù)不同車型的標(biāo)準(zhǔn)和要求,在數(shù)字化生產(chǎn)工具的協(xié)助寫,這些標(biāo)準(zhǔn)和要求被定義并轉(zhuǎn)化為3D打印聽(tīng)得懂的 “機(jī)器語(yǔ)言”。這標(biāo)志著寶馬集團(tuán)能夠更快、更早地確定哪些部件有可能通過(guò)3D打印生產(chǎn)。
以前幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的零部件,對(duì)3D打印來(lái)說(shuō),易如反掌。
自今年6月起,寶馬集團(tuán)將全部快速成型制造技術(shù)集中到慕尼黑郊外的新制造園區(qū)。目前,該中心擁有80名員工,已經(jīng)運(yùn)行了約50套金屬和聚合物加工系統(tǒng),另外還有50多套系統(tǒng)在世界各地的生產(chǎn)基地運(yùn)行。
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