汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)龐大的生態(tài)群,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于推動(dòng)制造技術(shù)的發(fā)展有著(zhù)至關(guān)重要的作用。環(huán)顧傳統制造業(yè)的發(fā)展歷史,我們看到汽車(chē)業(yè)在歐洲最發(fā)達的時(shí)期也是傳統金屬切削機床技術(shù)創(chuàng )新最旺盛的時(shí)期,各種加工技術(shù)層出不窮,汽車(chē)巨頭與機床廠(chǎng)商一起想象和探索未來(lái)技術(shù),突破技術(shù)瓶頸。
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與3D打印技術(shù)之間也存在著(zhù)同樣的互動(dòng)關(guān)系。一方面,3D打印零件的尺寸越來(lái)越大,可打印汽車(chē)零部件的金屬材料、復合材料逐漸豐富等發(fā)展趨勢推動(dòng)著(zhù)汽車(chē)制造商的3D打印應用;另一方面,汽車(chē)制造商與3D打印廠(chǎng)商共同開(kāi)發(fā)和驗證3D打印設備,促進(jìn)了3D打印技術(shù)的發(fā)展。福特汽車(chē)就是其中一家與3D打印行業(yè)的合作緊密的汽車(chē)制造商,福特不僅建立了3D打印原型制造中心,更是與3D打印企業(yè)合作研發(fā)適合汽車(chē)制造業(yè)的3D打印材料和設備。如今,福特正緊鑼密鼓的發(fā)力大型3D打印零部件領(lǐng)域,接下來(lái)3D科學(xué)谷就與谷友共同來(lái)了解一下福特在這個(gè)領(lǐng)域做了怎樣的嘗試。
大型、輕量化3D打印零件
福特汽車(chē)早在上世紀80年代便開(kāi)展了3D打印實(shí)驗,引入3D打印技術(shù)以來(lái),福特在美國和歐洲建立了五大3D打印原型制造中心,在福特密歇根州的工廠(chǎng)中所運行3D打印機,每年制作約20,000個(gè)零件。福特通過(guò)選擇性激光燒結(SLS)3D打印設備和尼龍粉末材料制造的大量新產(chǎn)品快速原型,這些3D打印零部件被安裝在車(chē)輛中進(jìn)行功能測試,直至投入批量生產(chǎn)。
福特的IDE2017 GT和2016 Mondeo Vignale款汽車(chē)的研發(fā)過(guò)程中就用到了3D打印的快速原型,然而福特對3D打印技術(shù)的應用并沒(méi)有停留在產(chǎn)品快速原型階段,而是逐漸走向零部件的生產(chǎn)領(lǐng)域,例如福特曾在Carbon公司推出高速3D打印技術(shù)CLIP的早期就引入了Carbon公司的3D打印機,并用該打印機制造Focus電動(dòng)汽車(chē)中的彈性墊圈, 這個(gè)墊圈主要用于車(chē)身內部,以保護布線(xiàn)免受損壞甚至被車(chē)廂里的金屬板切斷。
近期,對3D打印新技術(shù)一向有著(zhù)敏銳感知的福特,又成為Stratasys推出的infintely build大型3D打印系統的早期用戶(hù)。
Infintely build 3D打印系統是Stratasys推出的大尺寸塑料零部件3D打印設備,打印的零件高度達0.76米(30英寸),寬度達1米(40英寸),Infinite-Build系統能自動(dòng)檢測出材料的剩余量,材料耗盡之后由機械臂自動(dòng)更換材料罐,從而實(shí)現不間斷的無(wú)人操作。
福特是第一家測試Stratasys的Infinite-Build 3D打印系統的汽車(chē)制造商,在福特的研究與創(chuàng )新中心中,Infinite-Build 3D打印設備被應用于制造原型、小批量部件和個(gè)性化的產(chǎn)品,以及生產(chǎn)大型的工裝、夾具和大型汽車(chē)零部件。在進(jìn)行打印測試的過(guò)程中,福特會(huì )為Stratasys提供反饋建議。
Infintely build 3D打印系統有望被引入福特“ Ford Performance”生產(chǎn)線(xiàn),用于生產(chǎn)定制化的汽車(chē)零件,例如汽車(chē)擾流器等大型整體式零件,3D打印的擾流器與傳統擾流器相比將大幅降低重量。隨著(zhù)Infinite-Build 3D打印系統的成熟,福特將利用它開(kāi)發(fā)更多的汽車(chē)零部件,進(jìn)一步挖掘該設備在制造汽車(chē)輕量化和個(gè)性化零件領(lǐng)域的潛力。
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