如今,3D打印并不是什么新鮮事。
但在1991年,3D打印可是一項看起來像是從未來穿越回來的神奇魔法——受限于技術水平,彼時3D打印只能在財大氣粗企業的前瞻實驗室中看到,比如德國高檔汽車品牌寶馬就在那一年,將3D打印零部件納入概念車研發體系之中,專注新材料研發應用的“快速成型創新中心”那時還只是一個小型部門。
經過10年的發展,寶馬開始推廣3D打印工藝技術,最初是生產小批量零部件,比如水泵皮帶輪。2012年,勞斯萊斯幻影的激光燒結零部件應用3D打印。2017年,勞斯萊斯曜影的光纖導軌固定裝置也開始交給3D打印。
過去十年間,寶馬通過3D打印工藝技術生產了100萬個零部件。2018年一年,寶馬集團3D打印生產中心的產量超過20萬件,同比提升42%。2018年底,一件3D打印的車窗導軌被安裝在寶馬i8 Roadster上,這是寶馬集團的第100萬個3D打印量產零件。
在高性能車型領域,3D打印更是如魚得水。有高低功率兩個版本的新一代寶馬“機皇”——S58B30里的氣缸蓋,便是3D打印的杰作。
復雜的管路結構和輕量化需求超過了傳統鑄造工藝的能力范疇,面對這一難題,3D打印實現了傳統鑄造做不到的工藝。同時,S58B30發動機氣缸蓋避免了冗余結構造成的材料浪費,達到了更好的輕量化效果。
全新一代寶馬M3和M4就會應用S58B30發動機。
這是寶馬在快速成型制造系統整合方面的里程碑式事件。寶馬集團負責生產集成和試驗工廠的高級副總裁Daniel Schfer說:“快速成型制造等工藝幫助我們加快開發周期,讓我們的汽車更快地進入系列成熟期。3D打印縮短零部件的生產時間,同時滿足嚴格的質量要求。”
自今年年中以來,寶馬集團一直在為勞斯萊斯汽車增加新型材料部件。這些部件在全球生產網絡中的不同環節和不同地點制造。
這些部件用于車身和乘客艙,具有高剛性。在寶馬集團Landshut工廠,這些金屬部件是通過激光束熔化制造的。在生產中,金屬3D打印部件在一個完全自動化的過程中被安裝到車身上。
事實上,3D打印雖然快捷又方便,但也不是一拍腦袋就能用上的。
在汽車開發早期階段,工程團隊就確定了快速成型制造在零部件生產中的應用程度。根據不同車型的標準和要求,在數字化生產工具的協助寫,這些標準和要求被定義并轉化為3D打印聽得懂的 “機器語言”。這標志著寶馬集團能夠更快、更早地確定哪些部件有可能通過3D打印生產。
以前幾乎不可能實現的零部件,對3D打印來說,易如反掌。
自今年6月起,寶馬集團將全部快速成型制造技術集中到慕尼黑郊外的新制造園區。目前,該中心擁有80名員工,已經運行了約50套金屬和聚合物加工系統,另外還有50多套系統在世界各地的生產基地運行。
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