成都东呈模型-宝马的3D打印技术究竟有多厉害?

宝马的3D打印技术究竟有多厉害?

时间:2018年04月01日 12:28   编辑:哈尔

宝马的3D打印技术究竟有多厉害?

 哈尔 雅斯顿 4月3日


雅斯顿原创文章 | 哈尔


一直都觉得3D打印技术离我们的日常生活挺遥远的,以前都只会在一些科幻电影中出现,但其实这一技术已经诞生三十多年了。现在它已被广泛应用于模具制造、工业设计等领域,甚至在汽车、珠宝、建筑、航空航天、牙科和医疗产业、地理信息系统、土木工程及其他领域都有所应用。

 

3D打印技术与普通打印工作原理基本相同,只是打印材料有所不同。普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的 “打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变为实物。

 

1
宝马已在3D打印上耕耘多年


就在刚刚过去的2019日内瓦车展上,宝马Individual M850i xDrive Coupe Night Sky(夜空定制版)艳惊四座,车舱内采用的陨石碎片材料加上独特的太空主题,将这辆车渲染得神秘又充满吸引力。特别是一部分由3D打印技术制作而成的外饰材料,在实现更为精细复杂图案的同时,还将重量减轻了30%,大大提升了驾驶动感和乘坐舒适性,让人不得不感叹,宝马3D打印技术的厉害之处。

 



除了宝马Individual M850i xDrive Coupe Night Sky(夜空定制版),已于3月下旬在中国上市的宝马i8敞篷版同样也采用了两种3D打印零部件,一个是铝合金材质的3D打印金属敞篷软顶支架,它相比传统注塑件重量更轻、刚性更佳;另一个是车窗导轨,该部件安装于BMW i8 敞篷版车门内,可令车窗顺畅地开关。据悉,在3D打印技术的帮助下,该导轨仅用五天就完成了研发,并很快在莱比锡工厂投入批量生产。

 

根据宝马在有关生产领域的公开资料显示,在过去十年间,宝马已经通过这一创新方式生产了100万个零部件。这也使其成为了第一家利用3D打印技术批量生产成千上万个金属零部件的汽车制造商。

 



作为汽车行业内应用3D打印制造技术的先锋,宝马公司从1991年起就一直将3D打印零部件纳入概念车研发体系中。2010年,宝马首次开始采用塑料和金属为基础的工艺技术,最初主要用于生产较小批量的零部件,例如DTM车辆的水泵皮带轮。随后在2012年,这项技术进一步应用于制造劳斯莱斯幻影的各种激光烧结零部件,目前劳斯莱斯品牌的产品中共应用了10种3D打印的零部件。

 

仅2018年一年间,宝马集团3D打印生产中心的产量就已超过20万件,同比提升42%。对于宝马集团而言,3D打印制造技术将成为其在数字化生产领域的重要里程碑之一。

 

2
不止宝马,其他车企也痴迷3D打印技术已久


去年上半年,宝马集团就对外宣布,计划投资1000多万欧元,在慕尼黑北部的上施莱斯海姆(Oberschleissheim)建立全新3D打印研发和生产中心。该中心占地面积将超过6000平方米,预计可容纳80名员工和30余套金属及塑料工业系统。中心计划于2019年初正式投入使用。

 



在全球市场,宝马集团也已经在美国的斯帕坦堡,泰国的罗永府(Rayong)和中国沈阳,利用3D打印制造技术来生产原型车的部件,迈出了3D打印技术应用于全球生产网络本地化生产的第一步。未来,宝马希望将这项技术更充分地整合到当地生产体系中,在保证成本效率的前提下小批量生产、专供车型和可定制组件的生产,成为现有生产体系的有益补充。

 

除了宝马集团,近年来福特汽车也一直在探索汽车3D打印技术。作为第一家使用Stratasys Infinite Build 3D打印机的汽车制造商,也正尝试用其打印一些大型汽车零部件,如汽车扰流板。而用3D打印技术制造的扰流板等大型单件式零件,相比传统的铸造法,重量会削减一半以上,并且也有助于提升车辆的燃油经济性。

 



事实上,此前福特已经用3D技术打印了IDE 2017 GT和2016 Mondeo Vignale的一些原型零件,还为一台1977年款福特F-150皮卡(名为Hoonitruck)3D打印了一个复杂的铝制进气歧管等……

 

不过到目前为止,3D打印还没有达到可制造所有种类的合格零部件或整车的水平,只能胜任多种零部件的小规模补充性生产。但即便如此,它对于汽车制造的意义也不容小觑,不然宝马、福特也就不会这么痴迷于3D打印技术了。

 

那3D打印技术究竟有哪些优点呢?其实就如前文所说,3D打印技术一是可以实现更为精准细致的图案,并在保证高质量生产的前提下实现轻量化,二是可以快速成型,利于批量生产,三是它可以满足用户的个性化需求。

 



就像宝马集团通过MINI YOURS定制化产品计划,让用户可自行设计诸如指示器嵌体和仪表盘的装饰条等组件,还可通过在线商店www.yours-customised.mini进行设计,然后将零部件按照规格进行3D打印。凭借独特的先进性和以客户为中心的理念,MINI YOURS定制还被授予一项特殊的荣誉:由德国设计委员会“Rat fürFormgebung”基金会颁发的德国创新金奖。

 

所以宝马也将自己的3D打印应用分为了四个层次:新产品研发、小批量生产、个性化定制服务,以及备品备件制造。如此一来,宝马的工程师便能够快速测试组件,实现高效率、低成本的复杂成品制造,也可迅速应对生产过程中出现的突发情况,并随时根据客户要求修改产品。

 



可以说3D打印技术的出现为3D打印技术在汽车零部件批量生产中的应用创造了更多机会,也为零部件乃至整体技术提供了一项不可或缺的保障性技术。