• 大众:3D打印汽车离我们或许不再遥远

    Time News > | Time Weekly - 2018-01-27 10:27:14 来源:时代财经
  • [摘要] 这家德国汽车制造集团旗下的超跑品牌布加迪刚刚通过该技术打印出全球最大的制动钳,而大众汽车品牌也在一个月前实现了用3D打印技术制造零部件。

    文/时代财经    李亦萌

    与不少走在行业尖端的汽车制造商一样,大众汽车集团旗下的法国超跑品牌布加迪(Bugatti)开始将3D打印技术引入汽车制造领域。

    事实证明,3D打印技术对工程师而言,是快速开发产品原型的一件利器。该技术可以帮助汽车制造商把脑洞开得更大,并以较低的成本将创意立即转化成一个拥有实体的物品。

    布加迪近期利用上述技术“打印”出一个全球最大的八活塞单体成型刹车卡钳。该部件据信将被应用于2018款布加迪Chiron。刹车卡钳的尺寸及活塞数量是衡量车辆制动性能的关键指标,因此大尺寸、多活塞的卡钳也通常被应用于高性能车上。

    数据显示,2018款布加迪Chiron的发动机最大动力输出高达1500马力。然而,本次借助3D打印技术制造的超大型刹车卡钳可以提供强大的制动力,以确保这台重约1995公斤的高性能猛兽能在极短的时间内从420公里的最高时速完成刹停。

    事实上,这个刹车卡钳的尺寸已凭借31厘米的长度以及20厘米的宽度,创造了新的世界纪录。布加迪工程师使用可用于3D打印技术的钛材料制造了上述部件,它也是目前汽车上最大的功能性钛部件。

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    “我们的性能数据往往接近物理极限,这对我们提出了极高的要求。”布加迪技术开发负责人Frank Götzke表示,“在持续不断地开发过程中,我们总在思考,如何利用新材料和新工艺,使现有的车型变得更好,或者如何设计布加迪未来的车型。”

    布加迪观察到,在制造钛部件过程中的附加工艺将令材料获得极高的抗张强度。事实上,要使此类材料断裂,必须在1平方毫米的面积上施加373牛·米的扭力。因此,由该材料制成的卡钳尽管重量不足5公斤,但强度却非常出色。

    此类材料较难通过铸造和冲压成为一个单体部件,而3D打印技术则可以解决上述问题。此外,可打印部件兼具高效及创新等优势,可令快速开发成为可能:一个部件从概念到最终成品,仅需3个月的时间。

    布加迪对3D打印技术的应用或可被视作其母公司——大众汽车集团将在制造工艺中全面应用此类技术的一个信号。

    不久前,这家德国汽车制造商宣布将使用3D打印技术来大规模生产零部件。目前,该集团已开始生产3D打印的齿轮变速杆、发动机水路接头以及用于连接门把手和皮革内饰的金属件。

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    大众欧洲汽车公司自前年开始在生产汽车零件的器械上采用3D打印而成的部件。2016年,这座位于葡萄牙帕尔梅拉的工厂生产了1000多台机械,在零部件制造方面为公司节约了16万美元资金(约合人民币102.56万元)。

    去年5月,大众汽车还在专为沃特湖改装节(Worthersee)而推出的特别版GTI中,利用3D打印技术制造了一系列特殊部件。

    由于3D打印过程可以与设计同步进行,因此不需要在时间方面预留提前量,该技术还能降低生产成本,甚至为工厂节约空间。

    在配合轻量化材料方面,3D打印技术也早已作为一种有效的生产手段,在大众汽车集团内部得到应用。比方说,一个3D打印的A柱窗架比普通窗架的重量轻74%,因此在提高车辆燃油经济性方面也有较高价值。

    按照保时捷创新开发管理部门负责人Knuth Walczak的说法,“就连像活塞这样需要高度受力的部件也能打印”。

    “因为材料是一层层叠加起来的,你可以系统地对其微观结构施加影响。3D打印的部件在机械特性方面与普通的部件有着非常显著的差异。”他说。

    大众集团方面表示,小而复杂的部件比较适合采用3D打印的方式,这样既能降低制造难度,又能提高效率,而较大的部件仍将通过传统的方法得到制造。

    奥迪内饰技术中心模具制造和金属成型部门负责人Jörg Spindler表示,目前在一台汽车上,如果3D打印部件的数量维持在200个以内,制造商仍能保持盈利。他认为,通过技术改良,这个数字未来有望被提升到3000个。但目前对一些制造工时超过100小时的大型部件——例如发动机而言,就不太适用此类技术。

    “这项新技术不会彻底取代传统制造工艺,”Jörg Spindler说,“但它可以创造出一些新的可能。”

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