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            轿车的3D打印到底有多远?

            admin 2019-05-17 272人围观 ,发现0个评论

            在媒体的火上加油下,3D打印以高科技工业的形象出现在大众面前,在2013年后的前言影响力达到了高峰。

            而实际上,3D打印在本质上仍是制作技能的一种。近几年发展速度很快,但工业规划依然不到整个制作业的一个零头。

            轿车制作,在轿车的3D打印到底有多远?制作业中可谓是规划最大、归纳要求最高。若3D打印有朝一日在轿车范畴广泛运用,那咱们就能够说3D打印真的站稳脚跟了。那么,3D打印离轿车制作还有多远呢?

            盘点3D打印的轿车运用

            一、快速原型

            3D打印最早的时分,叫做快速原型(Rapid Prototyping)技能。原因在于:那时分它仅有的用处便是做快速原型,也便是规划验证、装置验证、功用验证等。

            近年来,3D打印进入轿车职业,最自但是然的方法便是快速原型。对轿车企业来说,用3D打印做快速原型,不一定更廉价,但一定会节省时间。关于车型研制来说,时间便是金钱。


            3D打印仪表盘壳体 图片来历: 武汉萨普

            3D打印+后处理 电子电器体系壳

            金属3D打印:能够进行功用验证

            整体来说,3D打印以快速原型的人物进入轿车职业,是相对较为深化的。可是,这些运用整体来说是代替性的,而非是改造性的。3D打印的野心不止于此。

            二、特性化定制

            3D打印能够特性化定制,为每个顾客供给绝无仅有的轿车。但是,这同时会添加额定的本钱,顾客是否愿意为这部分本钱买单呢?

            宝马Mini Cooper的一个成功事例给出了答案:

            宝马Mini Cooper的3D打印定制

            首要经过宝马Mi轿车的3D打印到底有多远?ni Cooper的订货体系,能够规划自己喜爱的文字、图画。下单之后,会收到制作好的零件。不需求专门的技师,自己就能够装置。



            不得轿车的3D打印到底有多远?不说,把自己喜爱的姓名、图片刻在自己的爱车上,这种“官方改装”服务仍是挺令人动心的。价格也不贵,才149欧元(一共4个部件,3D打印是其间两个)。

            相关于快速原型,宝马Mini Cooper运用3D打印发明了新的价值,更具有启发性。

            三、老爷车/事端车改装与修正

            这个逻辑很通畅,停产的老爷车假如坏了,修补起来是一件费事的作业,这时分就需求3D打印。

            事端的拍卖车,部分零件也很难找,或许就需求3D打印派上用场。不同的是,事端拍卖车的修正,对本钱更灵敏——若修正本钱比轿车残值还高,我何须修正呢?

            这部分运用的材料我现在掌握得较少,今后找到了再补上。

            四、直接打印轿车?

            美国的Local Motors公司声称,直接3D打印轿车。这是一个庞大的标语,但是没有对轿车业发生本质的影响:

            • 说到底,也仅仅打印一个外壳罢了。
            • 听说运用了碳纤维3D打印,实际上是纤维增强型塑料打印,具体功用、是否能过轿车法规,是个问号。

            Local Motor 3D打印轿车

            我国XEV也是要3D打印轿车,很显着在商业模式上要比Local Motors想得更清楚一些,并且在规划上更能发挥出3D打印的优势。当然,要想落实到运用,这依然不是一件简单的作业。

            具体见这篇文章 :关于3D打印轿车,我有16落第骑士英雄谭66字要讲https://zhuanlan.zhihu.com/p/34481531


            打破轿车中心运用的要害点?

            假如你是一名轿车工程师,在看到上述4方面的3D打印运用之后,我猜你或许现已不耐烦了。其实,我也是轿车工程师,我都不耐烦了:无论是快速原型、特性定制、修补改装、外壳打印,这不过都是边边角角、如虎添翼、可有可无的运用啊!

            能不能讲要点呢?

            假如要打破轿车的两个中心运用,逃不过两个要害词:量产与轻量化。

            第一点很好了解,假如轿车的上千个零件中,没有任何一个是3D打印的,那怎样好意思说3D打印打破了轿车职业呢?

            反过来,假如有任何一个不太小的零件运用了3D打印来制作,这一个零件的产量或许就超过了现在3D打印整个职业。

            但是,想找到这个量产运用的点,何其困难?

            • 3D打印本钱高,而轿车职业对本钱极端灵敏。 为何3D打印首先在飞机制作上首先运用?就在一轿车制作对本钱不太灵敏。
            • 3D打印速度慢,而轿车职业对产能要求高。 我国每年要制作3000万辆轿车,而空客每年才制作不到1000架飞机。

            除非,3D打印能发明共同的价值。

            有人逐一考察过上的轿车每个零件,得到的结论是:现在车上的一切零件,3D打印都比不过传统制作工艺。

            这个结论是对的,但有一个误区。那便是,规划与工艺是密不可分的,车上一切的零件都是根据传统制作工艺规划的,3D打印能比得过那就奇了怪了!

            假如想找到3D打印有优势的零件,有必要要把规划与工艺结合起来!

            为了便利了解,在此举个比如:

            动摇顿动力机器人后空翻

            我们还记得这个灵敏的机器人吗? 这是由Boston Dynamics开发的。能够了解的是,要完成这样的豪举,不只需求牛逼的操控算法,机器人自身的轻量化也非常重要。

            那些轻功不错的武侠人士,一般都不是胖子,不是吗?

            波士顿副总裁亚伦桑德斯指出,轻量化的隐秘,就在于3D打印。3D打印出的钢、铝,并不会比冲压、铸造出来的密度更低,要想完成轻量化,有必要在规划上下功夫。

            让咱们看看3D打印让机器人的腿,获得了什么样的进化:

            • 拓扑优化与晶格结构: 右腿的“骨骼”有一个显着的中空部分,这便是经过拓扑优化来完成轻量化;“骨骼”部分选用晶格结构,能够进一步完成轻量化。这些作业,用铸造或机加工,都很难完成。
            • 内部流道:左腿的液压管是暴露在外部的,而右腿中,则直接集成到了“骨骼”内部,不只愈加牢靠,还节省了固定液压管的分量与体积。

            回到轿车职业,燃油轿车的轻量化能够削减油耗与污染,而电动轿车的轻量化更为重要——能够缓解续航问题。

            虽然存在潜在的需求,但将3D打印运用到轿车职业仍是困难重重。除了3D打印技能自身需求在本钱、速度进步一步提高之外,规划人才、规划软件的进化也刻不容缓。

            • 规划软件:传统的CAD软件,大多是针对传统制作方法规划的,像拓扑优化、晶格结构这种功用还比较难用,或底子没用。
            • 规划人才:几十年以来,无论是工业规划仍是结构规划,都是根据传统工艺发展出的规划理念。在传统理念中,3D打印的拓扑结构与晶格结构无异于“犯上作乱”—— 底子加工不出来的结构,规划出来有什么含义呢?

            总结

            所以说,这不只仅是3D打印一个职业的工作,而是需求多个范畴跨界交融,才干推动得快一些。

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