寶馬推出100萬個3D打印零部件-2019第十五屆中國(上海)國際鑄造展覽會
上傳時間：2019-1-16
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寶馬推出了100萬個3D打印組件，即寶馬i8Roadster敞篷跑車的金屬車頂支架。寶馬采用了惠普的多噴流融合技術，可在24小時內生產多達100個3D打印的金屬車頂支架。
隨著增材制造技術在汽車業應用越來越廣泛，汽車制造商和零部件供應商發現自己正置身于一場革命性變革的前沿陣地。事實上，該制造方式還有一個更為人所知的名稱——“3D打印技術”。3D打印是以數字模型為基礎，將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術，將對傳統的工藝流程、生產線、工廠模式、產業鏈組合產生深刻影響，是制造業有代表性的顛覆性技術。
前不久，德國汽車制造商寶馬推出了該公司*00萬個3D打印組件，即寶馬i8Roadster敞篷跑車的金屬車頂支架。據了解，寶馬僅用5天的時間就完成了開發，并迅速融入到系列產品的生產當中。寶馬采用了惠普的多噴流融合技術，這也是該技術*用于汽車生產，可在24小時內生產多達100個3D打印的金屬車頂支架。
生產靈活自由度高
早在2014年，世界上*輛3D打印汽車就問世了，不過其中關鍵的零部件還是在傳統流水線上制造的。從目前來看，利用3D技術打印整車似乎并不太現實，但3D打印技術已經可以根據需求定制零部件，甚至批量生產某些汽車零部件。很多汽車制造商都在使用3D打印技術制造用于汽車研發的原型部件和概念車，以及打印操作工具和裝配輔助工具。目前，多家車企正在考慮未來5年內使用3D打印機批量生產汽車零部件，尤其是復雜零部件。另外，一些汽車制造商已經開始大量生產需求旺盛的小批量定制零部件，通常是汽車內飾產品。
寶馬可以算是該領域的先行者。據悉，寶馬集團使用3D打印技術已有超過25年的歷史，早在2010年，寶馬就開始同時使用塑料和金屬打印較小的汽車零部件。在過去10年，寶馬利用3D打印技術生產了100萬個零部件。該公司表示，僅在2018年，他們使用3D打印機生產的零部件就超過20萬個，同比增長42％。寶馬集團增材制造中心主任杰恩·埃特爾表示：“我們將繼續密切關注3D技術的發展和應用，并且希望可以同該領域*的制造商進行長期合作。”
事實上，金屬車頂支架并不是寶馬i8跑車惟一的3D打印部件，甚至不是*個。*個3D打印的部件是鋁合金車輛軟頂附件夾具，它比傳統注塑組件更輕，同時更結實，今年該組件還獲得了Altair啟蒙獎。寶馬集團生產戰略負責人烏多·亨勒表示：“使用3D打印技術生產的零部件在材料成形階段給了我們很大的自由度，這些零部件生產耗時短、品質有保證。我們認為增材制造技術的潛力巨大，未來將應用于量產車型、個性化定制車型以及零配件供應等多個領域。”
2018年5月，寶馬宣布，計劃投資1000余萬歐元在德國慕尼黑北部的上施萊斯海姆建立全新的增材制造研發和生產中心。幾乎在同一時間，通用汽車宣布，未來將使用Autodesk（一家軟件設計和數字化內容創建公司）的新設計軟件來生產3D打印產品，制造輕量化部件。近日，梅賽德斯-奔馳也宣布，將借助3D打印技術對特殊經典車型中的天窗滑軌等部件進行小批量生產。此外，還有多家汽車廠商競相注資與3D打印技術相關的初創公司。未來3～5年，3D打印汽車零部件將迎來一波爆發式增長。
簡化流程降低成本
除了生產靈活以及加快研發速度外，3D打印技術帶來的另一大好處在于成本方面，可以讓相關車企和零部件供應商在價格上更具競爭力。德國零部件供應商博澤集團就十分看好3D打印技術的前景，并在最近注資了一家初創公司AIM3D。近日，博澤集團*技術官施博格在接受《中國汽車報》記者采訪時表示：“現在使用3D技術打印出來的塑料件和傳統工藝制造出來的塑料件相比，雖仍存在表面光滑度和手感等方面的瑕疵，但我們更關注的是這些塑料件帶給我們各種各樣的新功能。這些3D打印的塑料件是纖維加強型產品，因此在樣品生產方面能節省大量時間和精力。我認為，未來10年，3D打印塑料件將在汽車業得到大規模生產應用。”
通用汽車增材設計與制造總監凱文·奎因也是這么認為的，他說：“3D打印技術可以縮短復雜零部件的生產過程、降低相關成本。目前，通用汽車公司生產了一種使用3D打印技術制造的座椅托架。據測算，這種座椅托架比使用傳統方式制造的同類座椅重量減輕了40％，而強度要高20％。而且，這一座椅是由一個整體零件組成，而不是由8個單獨零件焊接在一起，從而降低了模具和組件方面的成本。”
事實上，通用汽車在30多年前就開始購買3D打印機并用于汽車研發。目前，該公司主要利用它們制造用于汽車開發和空氣動力學測試的原型部件。除此之外，通用還利用3D打印技術制造手工輔助工具、夾具、固定裝置等，例如有一種輔助工具是幫助工人更好地安裝車用防曬板，還有一種可以防止漆面劃傷的工具也是3D打印的。奎因說，3D打印原型部件可以節省大量的時間和金錢，同時這也賦予工程師更大的靈活性，使物理配件更加合理地進行迭代。奎因說：“以前，當我們需要制造某個小部件時，比如一個小塑料支架，我們必須制造一個鋁注塑模具工具，需要等10到12周才能生產出來。現在只需要幾天，甚至幾個小時就能利用3D打印機制造出來。”
實現汽車個性化定制
雖然已經有很多車企在汽車制造過程中使用了3D打印技術，但該技術目前主要是用于汽車制造中的裝飾性而非功能性配件。來自美國馬薩諸塞州的卡里斯汽車咨詢公司經理羅希特·馬修表示，汽車行業對質量和外觀的高標準排除了許多零部件使用廉價3D打印機來制造的可能性。他說：“如果只是打印用于中控臺或者其他不可見部位的小配件，那么配件表面的光潔度并不重要，重要的是它的硬度和強度。”從現在的技術看，裝飾性而非功能性汽車配件非常適合在3D打印機上生產，例如汽車保險杠上的夾子。
同樣，施博格認為未來3D打印最有望大展拳腳的領域是汽車內飾。有了3D打印技術加持，汽車內飾可以擁有更多款式和花樣，而且生產也變得更加方便。只不過，現在3D打印的材料品質還達不到傳統工藝生產出來的零部件標準，所以尚未大規模推廣。“但我認為在未來5年，隨著更多創新技術的出現，越來越多消費者會通過3D打印技術來實現自己車輛的個性化需求，就像現在大家定制自己的手機殼一樣，可以完全按照自己的喜好來裝飾。我認為，這將是3D打印技術給我們帶來的*好處。”施博格如是說。
當前，越來越多汽車消費者追求個性化定制，不少車企也開始從中尋找新的商機。例如，MINI將在美國推出一個定制化項目，利用3D打印技術讓車主通過一家個性化網站在線上為他們的汽車設計個性化的內飾和外飾配件。接到訂單后，MINI會通過3D打印機將這些配件生產出來。車主能夠選擇不同的設計模板，還可以自己選擇顏色、圖案和車身裝飾花紋，甚至能在汽車中添加一些個性化的文字，比如車主的名字或者昵稱等。
雖然3D打印技術具有較強的靈活性，還能降低汽車零部件生產過程中的成本和時間，但3D打印的零部件在品質、強度和耐久性等方面仍有較大限制，底盤、懸架、發動機、變速器等關鍵零部件仍需依賴傳統制造工藝，至于整車打印現在看來仍很遙遠。不過，一些行業分析師認為，一旦3D打印達到足夠的規模，將會有一批初創科技公司變身成為新型的汽車零部件供應商。此外，3D打印還有可能影響傳統的經銷商運營模式。
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