在1991年，3D打印可是一項(xiàng)看起來(lái)像是從未來(lái)穿越回來(lái)的神奇魔法——受限于技術(shù)水平，彼時(shí)3D打印只能在財(cái)大氣粗企業(yè)的前瞻實(shí)驗(yàn)室中看到，如德國(guó)高檔汽車(chē)品牌寶馬就在那一年，將3D打印零部件納入概念車(chē)研發(fā)體系之中，專(zhuān)注新材料研發(fā)應(yīng)用的“快速成型創(chuàng)新中心”那時(shí)還只是一個(gè)小型部門(mén)。

寶馬采用3D打印工藝為勞斯萊斯開(kāi)發(fā)零件

經(jīng)過(guò)10年發(fā)展，寶馬開(kāi)始推廣3D打印工藝，最初是生產(chǎn)小批量零部件，如水泵皮帶輪。2012年，勞斯萊斯幻影的激光燒結(jié)零部件應(yīng)用3D打??；2017年，勞斯萊斯曜影的光纖導(dǎo)軌固定裝置也開(kāi)始交給3D打印。

過(guò)去十年間，寶馬通過(guò)3D打印工藝生產(chǎn)了100萬(wàn)個(gè)零部件，僅2018年一年，寶馬集團(tuán)3D打印生產(chǎn)中心的產(chǎn)量超過(guò)20萬(wàn)件，同比提升42%。2018年底，一件3D打印的車(chē)窗導(dǎo)軌被安裝在寶馬i8 Roadster上，這是寶馬集團(tuán)的第100萬(wàn)個(gè)3D打印量產(chǎn)零件，寶馬i8也因此成為世界上第一臺(tái)使用該技術(shù)的量產(chǎn)車(chē)。

寶馬為勞斯萊斯古斯特開(kāi)發(fā)的3D打印零件

在高性能車(chē)型領(lǐng)域，3D打印更是如魚(yú)得水。有高低功率兩個(gè)版本的新一代寶馬“機(jī)皇”——S58B30里的氣缸蓋，便是3D打印的杰作。

寶馬為勞斯萊斯古斯特開(kāi)發(fā)的3D打印零件

復(fù)雜的管路結(jié)構(gòu)和輕量化需求超過(guò)了傳統(tǒng)鑄造工藝的能力范疇，面對(duì)這一難題，3D打印實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)鑄造做不到的工藝。同時(shí)，S58B30發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋避免了冗余結(jié)構(gòu)造成的材料浪費(fèi)，達(dá)到了更好的輕量化效果。

全新一代寶馬M3和M4就會(huì)應(yīng)用S58B30發(fā)動(dòng)機(jī)。

這是寶馬在快速成型制造系統(tǒng)整合方面的里程碑式事件。寶馬集團(tuán)負(fù)責(zé)生產(chǎn)集成和試驗(yàn)工廠的高級(jí)副總裁Daniel Sch fer說(shuō)：“快速成型制造等工藝幫助我們加快開(kāi)發(fā)周期，讓我們的汽車(chē)更快地進(jìn)入系列成熟期。3D打印縮短零部件的生產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)滿(mǎn)足嚴(yán)格的質(zhì)量要求?！?/p>

寶馬為勞斯萊斯古斯特開(kāi)發(fā)的3D打印零件

自今年年中以來(lái)，寶馬集團(tuán)一直在為勞斯萊斯汽車(chē)增加新型材料部件。這些部件在全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中的不同環(huán)節(jié)和不同地點(diǎn)制造。

這些部件用于車(chē)身和乘客艙，具有高剛性。在寶馬集團(tuán)Landshut工廠，這些金屬部件通過(guò)激光束熔化制造。在生產(chǎn)中，金屬3D打印部件在一個(gè)完全自動(dòng)化的過(guò)程中被安裝到車(chē)身上。

寶馬為勞斯萊斯古斯特開(kāi)發(fā)的3D打印零件

事實(shí)上，3D打印雖然快捷又方便，但也不是一拍腦袋就能用上的。

在汽車(chē)開(kāi)發(fā)早期階段，工程團(tuán)隊(duì)就確定了快速成型制造在零部件生產(chǎn)中的應(yīng)用程度。根據(jù)不同車(chē)型的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在數(shù)字化生產(chǎn)工具的協(xié)助下，這些標(biāo)準(zhǔn)和要求被定義并轉(zhuǎn)化為3D打印聽(tīng)得懂的 “機(jī)器語(yǔ)言”。這標(biāo)志著寶馬集團(tuán)能夠更快、更早地確定哪些部件有可能通過(guò)3D打印生產(chǎn)。

寶馬為勞斯萊斯古斯特開(kāi)發(fā)的3D打印零件

以前幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的零部件，對(duì)3D打印來(lái)說(shuō)，易如反掌。

自今年6月起，寶馬集團(tuán)將全部快速成型制造技術(shù)集中到慕尼黑郊外的新制造園區(qū)。目前，該中心擁有80名員工，已經(jīng)運(yùn)行了約50套金屬和聚合物加工系統(tǒng)，另外還有50多套系統(tǒng)在世界各地的生產(chǎn)基地運(yùn)行。

通用成立3D打印“遞增產(chǎn)業(yè)化中心”

美國(guó)汽車(chē)制造商通用汽車(chē)近日宣布，該公司在美國(guó)底特律市郊的沃倫技術(shù)中心（Warren Tech Center）布設(shè)了24臺(tái)3D打印機(jī)，將致力于推動(dòng)3D打印技術(shù)在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展。

通用遞增產(chǎn)業(yè)化中心

據(jù)悉，“遞增產(chǎn)業(yè)化中心”的發(fā)展目標(biāo)之一便是將3D打印產(chǎn)業(yè)化，徹底改變汽車(chē)的制造工藝、縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間、降低成本以及提升品質(zhì)。

過(guò)去數(shù)年，通用汽車(chē)在“遞增產(chǎn)業(yè)化中心”建設(shè)上投入大量資源。目前部署在該中心的24臺(tái)3D打印機(jī)已具備生產(chǎn)能力，支持通過(guò)激光燒結(jié)、熔融沉積、多噴射聚合等技術(shù)，將聚合物和金屬原材料制成所需的汽車(chē)零部件。

通用汽車(chē)傳統(tǒng)座椅支架與3D打印支架的比較。通過(guò)采用生成設(shè)計(jì)和3D打印，將支架從八個(gè)組件整合為一個(gè)組件

通用方面介紹，利用3D打印技術(shù)加工而成的汽車(chē)零配件具有傳統(tǒng)工藝所不能比擬的優(yōu)勢(shì)。例如，使用傳統(tǒng)加工工藝制作一個(gè)零配件，其生產(chǎn)時(shí)間動(dòng)輒需要數(shù)周乃至數(shù)月，但利用3D打印技術(shù)僅需一天就可以完成定制環(huán)節(jié)，還能節(jié)省下大量能源成本及工具成本。

2018年通用采用3D打印制造工具節(jié)省了30萬(wàn)美元

雪佛蘭 Corvette C8.R 賽車(chē)上的鋁制油箱和進(jìn)氣組件原本需要8個(gè)單獨(dú)的組件，但利用3D打印技術(shù)，8個(gè)組件將實(shí)現(xiàn)一體成型，并消除了相互間14條焊縫，整體重量也減輕了32%。

此外通用汽車(chē)還在德克薩斯州的阿靈頓裝配廠部署了3D打印機(jī)，輔以將近 100款手動(dòng)工具，為雪佛蘭Tahoe、GMC Yukon、凱迪拉克Escalade等全尺寸SUV的制造提供支持。

凱迪拉克CT4-V和CT5-V的Blackwing版本將分別安裝四個(gè)3D打印部件

競(jìng)爭(zhēng)？不存在的，只是為了更好的創(chuàng)新

跨國(guó)汽車(chē)公司越來(lái)越多地使用3D打印，不僅用于原型制作，而且還開(kāi)發(fā)了最終用途的零件。至于多家公司紛紛公布其3D打印技術(shù)的應(yīng)用情況，這不是為了爭(zhēng)奪眼球，二手為了更好的自身創(chuàng)新。

雷諾將增材制造作為其新“Re-Factory”的重中之重，后者正在法國(guó)小鎮(zhèn)弗林斯制造。該工廠致力于通過(guò)回收和翻新車(chē)輛來(lái)減少浪費(fèi)，并提供3D打印備件服務(wù)。

同時(shí)，保時(shí)捷與機(jī)床制造商通快和汽車(chē)零部件公司MAHLE合作，為其911超級(jí)跑車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)提供3D打印活塞。通過(guò)使用AI引導(dǎo)的增材制造工藝，這些公司能夠?qū)⒔M件的重量減少10％，并能增加引擎效率。

在其他地方，F(xiàn)raunhofer IAPT的研究人員與菲亞特·克萊斯勒汽車(chē)公司合作，為其一輛跑車(chē)開(kāi)發(fā)了3D打印的懸架零件。通過(guò)部署3D打印工藝，該團(tuán)隊(duì)得以將車(chē)輛的制動(dòng)鉗集成到其輪架中，從而使其重量減輕了36％，并且更耐疲勞。