隨著3D列印技術的興起,業界人士已經逐步探索該技術在建築、醫療、航太航空、工業設計、服裝等領域的具體應用,尤其是在汽車生產製造領域,3D列印技術的優勢逐漸顯現。
3D列印作為一種新興技術,因世界各國的國情不同而呈現出不同的發展狀況。縱觀全球3D列印產業的發展歷程可以得知:全球3D列印產業已基本形成了以美、歐等發達國家和地區為主導,亞洲國家和地區後起追趕的發展態勢。當前,全球各國在資源、技術、人才等方面的競爭日益激烈,3D列印技術作為具有發展前景的高新技術,吸引了多方關注。
3D列印進入汽車行業乃現實所需
近年來,隨著人們生活水準的提升和生活條件的改善,城鄉居民的購買力也得到普遍提升。汽車作為現代生活中的交通工具,自然受到消費者的青睞。在消費者強烈的購買欲望下,汽車行業的產銷結構不斷優化,整個汽車行業進入了快速發展時期。
據中國汽車工業協會的統計資料顯示,2018年1至7月,我國的汽車產銷量繼續保持小幅增長的態勢。在細分的汽車產品類型中,新能源汽車的產銷分別完成50.4萬輛和49.6萬輛,比上年同期分別增長85%和97.1%,這表明整個新能源汽車產業的發展狀況良好。
在汽車產銷量不斷上升、行業發展呈現出一派火熱的氣象之際,我國的3D列印產業經過一段時間的發展,產業規模逐漸擴大,發展速度也逐漸加快。據有關資料統計,自從2014年以來,我國3D列印產業規模不斷擴張。到2017年時,我國3D列印的產業規模已經超過16億美元。
同時,隨著3D列印技術的不斷成熟,很多企業將3D列印技術引入了汽車行業,力求通過新興技術提升汽車生產的品質和水準,並以此帶動整個產業的發展。多家企業開始將3D列印技術用在汽車生產上,給整個汽車行業的發展注入了新的動力。
3D列印零部件及整車生產成佈局焦點
作為汽車行業的知名品牌,寶馬十分注重將3D列印技術融入汽車的生產和製造過程。作為汽車行業內應用3D列印製造技術的領軍企業,從1991年起,寶馬公司就致力於將3D列印零部件納入概念車的研發體系之中。
最近幾年,寶馬集團已經在美國的斯帕坦堡、泰國的羅永府(Rayong)和中國的瀋陽等地,利用3D列印製造技術來生產汽車的相關部件,這使得3D列印進一步融入了汽車行業的發展。
今年7月,為了進一步挖掘3D列印技術在汽車生產製造領域的潛力,日本本田公司生產出了一款新的電動汽車。在實際的操作過程中,日本本田汽車嘗試著將3D列印技術運用到了電動SUV車型上,獲得了一款性能優化的全新車型。
如果說SUV是電動汽車的基礎,那麼電動賽車就是電動汽車的極限。為充分挖掘3D列印技術的優勢,大眾汽車生產了一款3D列印的電動賽車I.D.RPikesPeak,該賽車在測試中性能良好,這給生產製造3D列印電動賽車的企業提供了借鑒。
除了上述幾家公司採用3D列印技術來進行汽車整車及其零部件生產研發之時,還有一些企業在3D列印汽車零件方面也在積極努力,並通過實際行動來帶動整個行業實現新的飛躍。在眾多企業的努力之下,汽車零部件及整車生產取得了一定的成績,同時也面臨著一些挑戰。
汽車行業未來發展還需解決這些問題
在傳統的汽車整車及零件的生產製造過程中,生產廠家往往會採用注塑工藝等來進行零部件的生產的製造。3D列印技術與傳統的製造工藝相比,採用PLS技術(Plastic Laser Sintering,選擇性鐳射燒結)製作的樣件具有良好的強度和優異的抗衝擊性能。
與此同時,在汽車部件的開發過程中,採用3D列印技術可以有效縮短零件的試製週期、減少生產成本。雖然目前3D列印技術日漸成熟,在汽車生產製造過程中的價值也逐漸被挖掘出來,但是3D列印技術在應用於汽車生產製造領域時,還存在一些問題亟待解決。
第一,3D大列印汽車的量化生產存在一定的困難。在汽車生產製造過程中所採用的3D印表機等設備往往造價昂貴、成本較高,想要在工廠大規模的生產過程中投入使用不太可能。即使運用3D印表機,也只能製造少數高級車中價格較高的功能零件。
第二,技術不夠成熟。雖然目前的3D列印技術已經可以用於汽車生產,但是有些零部件的生產製造由於需要較高的精度和靈活度,採用3D列印往往能夠製造整套零件的一些主要部件,目前想要實現整車的生產和列印還需要時間。
第三,材料影響3D列印零件的效果。在行駛過程中,汽車往往會產生一定的顛簸和震動,因此,選好適宜的材料更有利於提升整車的性能。為更好地發揮3D列印技術的作用、生產出具有高端性能的車輛,採用適宜的材料十分重要,而某些材料雖然品質優良,但是造價昂貴,這些問題也限制了企業採用3D列印技術進行汽車及其零件的生產製造。
未來,3D列印技術將使傳統的汽車生產製造行業發生更多地變化。同時,隨著3D列印技術的不斷成熟,汽車零部件生產製造的效率將大幅提升,整個汽車行業將進入由技術驅動的快速發展的時期!
來源:中國工控網
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