3D打印技术可以打印汽车?到底是什么技术

素锦年华 2024-10-25 23:05:00 汽车知识 34 ℃ 0 评论

3D打印技术可以打印汽车?到底是什么技术

  3D打印技术可以打印汽车。  3D打印是一种新兴的制造技术,它能做出非常复杂造型的东西,但是结构强度、成本和生产效率目前还不能广泛应用于量产汽车,不过也在汽车研发和赛事方面有所建树。随着技术发展,3D打印也有望成为未来汽车技术的重要方向。  3D打印由于是直接立体成型,所以使用灵活性非常大,复杂越复杂越有优势,比如打印个镂空工艺品什么的。这一特点用在汽车上面自然也有用武之地,比如自动变速箱的滑阀箱,待条件成熟完全就可以用3D打印技术来做。  3D打印的东西造型没有问题,但是强度和耐久性目前还不能很好保障,而汽车上面很多部件,比如底盘、悬挂、发动机、变速器的很多零件,对于强度要求极高,还是只能依赖传统工艺制造。至于那些造型复杂,但是对受力要求不高的部件,比如进气歧管等等,就可以玩玩3D打印了。  钛合金,由于技术方面的原因(主要是材料自身的特点),钛合金现在可以3D打印大尺寸(米级的)的部件——而且同时确保强度,不过问题来了,大家都知道钛合金价格昂贵,航空航天可以玩得起,但是汽车行业也只有高性能车敢在气门这样的小部件上使用,所以需要受力的汽车部件现在要想3D打印还行不通。  3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。  3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

3D打印汽车模型一般多大

本田和日本3D打印公司Kabuku携手推出了一款定制的电动运货汽车,其机身是用3D打印技术制成的。这辆车是为日本镰仓糖果公司丰岛屋(Toshimaya)定制的,镰仓的道路很窄,该店专门定制这辆车来运送酥饼,而且作为日本第一辆3D打印汽车,其广告效果也是显而易见的。

这辆3D打印汽车是由本田和3D打印公司Kabuku合作两个月完成的,并运用本田的 Variable Design Platform设计理念,将车身和骨架分开进行设计,这样其组件就可以轻松运用于其他车辆的制造上。和普通车辆不同的是,这辆3D打印车只有一个主驾驶座,大小为2,495 x 1,280 x 1,545 mm,重量只有600Kg。

3D打印汽车可行吗

3D打印是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。随着这一类的革新科技不断涌现,“3D打印”炙手可热,并且已经运用于多个行业,甚至有很多人认为3D打印是“第三次工业革命”的标志,会给汽车业带来全新的生产方式。

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首先可以肯定的是理论上3D打印可以生产汽车,但是也仅仅是一些简单的非量产车或者概念车,目前的材料技术还不足以支撑利用3D打印技术进行整车生产。

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大家都知道,汽车工业是涵盖工业种类最多、技术要求最高、生产649;理最复杂的民用工业之一,这其中涉及了上万个零部件的生产和组装,而这些零部件的品质以及组装的精度都直接决定了车辆的商品性能和安全性能。但是3D打印制品的精度和品质以及更重性能较传统的零部件差距还是比较大,因此并未大规模投入到量产中,仅有小部分产品进行了量产。此外,就是汽车设计领域了。

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3D打印得益于其较强的纠错能力和试制能力,目前已经在汽车整车涉及、汽车零部件制造等领域展开,比较常见的是汽车厂商利用3D打印技术进行汽车外形设计的研发,相较传统的手工制作油泥模型,3D打印能更精确地将3D设计图转换成实物,而且时间更短,提高汽车设计层面的生产效率。目前许多厂商已经在设计方面开始利用3D打印技术,比如宝马、奔驰设计中心。

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零部件方面则是利用3D打印技术制作零部件样品以及部分量产型零部件,目前,不仅汽车底盘、内饰、车身外覆盖件等很多零部件都已成功运用ABS塑料和碳纤维材料作为基础材料,实现了3D打印生产。

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相较传统汽车制造业而言,目前,3D打印的产能还是较低,而且3D打印设备价格高昂,很难大规模量产,就算量产了这种集中式生产方式和传统的流水线生产相比,节拍仍旧太慢,严重影响了汽车的生产效率。

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此外,由于需要考虑到安全性等因素,原材料品质与成本因素很难平衡,导致单车生产成本过高也制约着现阶段3D汽车的商业化。即使是以我国为代表的国家对3D打印给予了大量的投资和关注,但是这些年的进步仍旧非常缓慢。

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此外,目前的材料技术并不能生产出可以媲美当前汽车用的金属材料,不是成本过高就是性能不符合要求,主要是3D打印金属结构件的技术还不成熟,使用塑料类材料相对来说要成熟很多,而且成本也低,所以目前3D打印普遍采用的材料就ABS、PLA等。

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使用非金属材料做车身问题不大,但是做底盘结构件在强度、刚度、耐疲劳等这些方面还是有一定差距的,因此我们看到的3D打印产品多为结构件。但是,这种技术仍旧存在进步空间,可以预见的是以后我们所驾驶的汽车或者其他生活用品中,3D打印的零部件或者产品的比例会越来越高。

3D打印技术诞生于上世纪八十年代,3D打印汽车,并不是一个非常新奇的事情,现阶段3D打印已成为许多汽车公司数十年来一直享受数字生产魔力组织所掌握的秘密。

比如通用汽车自八十年代末以来一直使用这项技术,而且一直沿用至今。

3D打印技术可以打印汽车?到底是什么技术

3D打印现阶段在汽车制造业的几大直接制造的运用:

1.高端汽车的定制化部件。

2.高端跑车的轻量化拓扑优化金属结构直接打印。

3.汽车改装厂,这个运用美国和日本做得很多,包括使用三维扫描获取数据。

4.对于赛车结构件的3D打印运用,很多国内的大学生方程式车队也在用。

汽车部件的特殊设计,意味着3D打印不太可能完全替代汽车生产制造,因为3D打印现阶段还是有两个弱点,一个是成本,另一个是材料。

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3D打印的汽车金属本身并没有进行过拉伸性、阻燃性及其碰撞性实验,或者说没有经历过用户大范围的驾驶体验,在安全性上还不靠谱。与此同时,受制于3D打印技术的限制,3D打印的汽车在结构上还有所不同,所以3D打印的汽车主要集中在小型车和低速车上面,而在这个领域内,3D打印技术的成本又比较高昂。

那么相比较传统制造工艺,3D打印能为汽车制造业带来什么?

在设计方面

使用3D打印技术,可以快速制做出汽车的概念模型,因为3D打印的快速成型特性,汽车厂商可以运用于汽车外形设计的研发。3D打印能更精确地将3D设计图转换成实物,而且时间更短,提高汽车设计层面的生产效率。现阶段许多厂商已经在设计方面开始使用3D打印技术,比如宝马、奔驰设计中心。

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在材料方面

3D打印允许多种多样的材料选取,不同的机械性能及其精确的功能性原型制作,让制造商在前期可以随时修正错误并完善设计,使得错误成本

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在零部件生产方面

汽车制造商借助3D打印技术,可以实现小批量定制部件和生产自动化,并且可以实现有机形状、中空和负拉伸等复杂几何形状的创建和生产。3D打印可以快速制做造型复杂的零部件,当检测发生问题时,修改3D文件重新打印即可再次检测。

3D打印技术可以打印汽车?到底是什么技术

总体来说,虽然3D打印看起来向汽车领域渗透得越来越快,但其实离大规模量产还有很大的差距。

如今看来,3D打印在一整个加工制造业中的占有率还非常小。3D打印只能说是改进了生产工艺,提高了某些环节的效率,但现阶段看来谈不上“革命”。

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