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深度解析:3D打印汽车时代距我们有多远

2016-04-13 10:59
汉水狂客
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  汽车整个生命周期包括研发、生产和使用三个环节,3D打印在每个环节当中均有应用。就目前来看,在研发环节应用较多,集中于打印实验模型和功能性原型,作为设计验证和评估的手段。

  3D打印技术可应用于汽车整个生命周期

  1.研发环节:集中于实验模型、功能性原型制造

  汽车研发环节,以正向开发为例,起点为项目立项,终点是量产启动,一般包括5个阶段:方案策划、概念设计、工程设计、样车试验以及投产启动。目前,3D打印技术在汽车领域的应用主要就集中于研发环节,在概念设计、工程设计、样车试验以及投产启动均有应用,体现为3D打印试验模型、功能性原型等形式。

  带3D打印配件的本田CVR

  用Stratasys的Objet Eden500V 3D打印机打印的(左)本田雾灯装饰原型,右边为最终产品

  概念设计阶段:其中的造型设计,一般先针对不同设计方案制作1:5比例的油泥模型,经评审后,筛选2—3个方案再进行1:1的全尺寸油泥模型制作。然后进行风洞测试,修改,确定最终方案。在该阶段油泥模型的制造可采用3D打印,节省开发时间和成本,同时易修改。

  工程设计阶段:该阶段主要是完成整车各总成及零部件的设计,协调各总成之间以及总成与整车之间的矛盾。其中涉及的车身数据检验模型、零部件样件等均可采用3D打印。

  宾利3D打印概念车EXP 10 Speed 6,网状进气栅包含复杂的集合形状和不同的深度

  大灯玻璃内饰皮革花纹,透出3D质感

  样车试验阶段:包括性能试验和可靠性试验。其中涉及的对前述设计环节检验未达要求进行修改的过程可应用 3D打印。

  投产启动阶段:其中涉及各种模具、检具的开发以及小批量试产验证可靠性均可应用3D打印。

  2.生产环节:集中于小批量、定制化的车型

  兰博基尼使用3D打印制造最终零部件

  3D打印的兰博基尼发动机管道

  日产使用3D打印制造DeltaWing赛车零件

  生产环节对零部件机械性能、光洁度等要求严格,因此对3D打印技术水平的要求高,对应的成本也较高。因此,目前3D打印技术在这一环节的应用主要集中于一些小批量、定制化、对成本相对不敏感的高端跑车、赛车上,市场空间小。随着3D打印技术的不断成熟,在打印性能、成本方面有望达到汽车直接生产应用的要求,因此,3D打印在汽车生产环节的市场空间十分广阔。

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