福特汽车正尝试利用3D打印技术制作大型汽车零部件,为满足其客户对汽车产品的轻量和定制化需求.
作为首家对Stratasys技术进行测试的汽车制造商,福特公司正探索该项技术在未来车辆生产中的潜在应用,这种3D打印技术可以让驾驶者在更低价格的下定制自己的汽车产品.
Stratasys Infinite Build系统几乎可以打印任何形状或长度的汽车零部件,以更经济有效的方式生产需求量较小的模具、原型车零件或组件,例如福特性能车型或个性定制的汽车零件等.该系统有可能成为汽车制造业的突破性技术.
据福特积层制造研究技术负责人Ellen Lee介绍:'借助Infinite Build技术,我们现在可以打印大型模具、卡具和零部件,从而使我们在设计迭代中能够更加灵活地应变.我们很高兴能率先将Stratasys的新技术投入使用,这有助于我们推动这种适用于汽车应用和需求的大规模打印技术发展.'
全新的3D打印系统现位于福特汽车在美国密歇根州迪尔伯恩市的研究与创新中心.
一项新兴的制造技术
随着3D打印的效率提高及费用降低,多家正将此技术应用于航空航天、教育及医疗等多个领域,据Global Industry Analysts Inc.的数据显示,最近一段时期的技术进步、新兴应用领域和政府支持推动了3D打印得到更广泛的应用,到2020年,全球3D打印市场的市值预计将达到96亿美元.
3D打印在未来可以为汽车生产带来巨大益处,其中包括生产重量更轻的零件,这可能有助于提高燃油效率.举例来说,3D打印的阻流板的重量可能还不到金属铸造的阻流板的一半.
此外,在生产需求量较小的零部件时,3D打印技术具有更好的成本效益,例如原型车和赛车专用零件.福特还可以利用该技术为客户打印更大尺寸的模具、卡具以及个性定制的零部件.
3D打印技术原理
计算机辅助设计程序将零件规格传送至打印机的计算机进行分析设计.然后,设备开始打印工作,一次打印一层材料(在这种情况下为塑料),然后逐渐将这些材料逐层堆叠为成品3D物体.
当系统检测到原材料或供应材料罐用完时,机器臂将会自动用满罐进行替换.这使打印机在无人值守的情况下可以连续工作数小时或数天.
3D打印优势
尽管3D打印技术的速度相对大批量生产制造来说还不够快,但是它对于小规模零件生产是一种更具成本效益的方式,如原型车和赛车专用零件.不仅如此,在不受大规模生产过程的种种限制时,零部件的设计和制作过程更为高效.
如果使用传统方法,工程师将首先创建零件的计算机模型,等待数月之后原型模具才能生产出来.有了3D打印技术,福特仅需几天时间就可将同样的零部件打印出来,成本大大降低.例如,几天内——而不是原先的几个月——就能够以较低成本生产出新进气歧管的原型件.
