福特汽車正嘗試?yán)?D打印技術(shù)制作大型汽車零部件,為滿足其客戶對汽車產(chǎn)品的輕量和定制化需求.
作為首家對Stratasys技術(shù)進(jìn)行測試的汽車制造商,福特公司正探索該項技術(shù)在未來車輛生產(chǎn)中的潛在應(yīng)用,這種3D打印技術(shù)可以讓駕駛者在更低價格的下定制自己的汽車產(chǎn)品.
Stratasys Infinite Build系統(tǒng)幾乎可以打印任何形狀或長度的汽車零部件,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).
據(jù)福特積層制造研究技術(shù)負(fù)責(zé)人Ellen Lee介紹:'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,從而使我們在設(shè)計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密歇根州迪爾伯恩市的研究與創(chuàng)新中心.
一項新興的制造技術(shù)
隨著3D打印的效率提高及費用降低,多家正將此技術(shù)應(yīng)用于航空航天、教育及醫(yī)療等多個領(lǐng)域,據(jù)Global Industry Analysts Inc.的數(shù)據(jù)顯示,最近一段時期的技術(shù)進(jìn)步、新興應(yīng)用領(lǐng)域和政府支持推動了3D打印得到更廣泛的應(yīng)用,到2020年,全球3D打印市場的市值預(yù)計將達(dá)到96億美元.
3D打印在未來可以為汽車生產(chǎn)帶來巨大益處,其中包括生產(chǎn)重量更輕的零件,這可能有助于提高燃油效率.舉例來說,3D打印的阻流板的重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,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、卡具以及個性定制的零部件.
3D打印技術(shù)原理
計算機(jī)輔助設(shè)計程序?qū)⒘慵?guī)格傳送至打印機(jī)的計算機(jī)進(jìn)行分析設(shè)計.然后,設(shè)備開始打印工作,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)檢測到原材料或供應(yīng)材料罐用完時,機(jī)器臂將會自動用滿罐進(jìn)行替換.這使打印機(jī)在無人值守的情況下可以連續(xù)工作數(shù)小時或數(shù)天.
3D打印優(yōu)勢
盡管3D打印技術(shù)的速度相對大批量生產(chǎn)制造來說還不夠快,但是它對于小規(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)過程的種種限制時,零部件的設(shè)計和制作過程更為高效.
如果使用傳統(tǒng)方法,工程師將首先創(chuàng)建零件的計算機(jī)模型,等待數(shù)月之后原型模具才能生產(chǎn)出來.有了3D打印技術(shù),福特僅需幾天時間就可將同樣的零部件打印出來,成本大大降低.例如,幾天內(nèi)——而不是原先的幾個月——就能夠以較低成本生產(chǎn)出新進(jìn)氣歧管的原型件.
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