盡管3D打印技術在汽車零部件制造中尚未實現大規模普及(除高端賽車外,普通量產車型應用極少),但其獨特價值已引發行業廣泛關注。這一現象背后,既與技術成熟度相關,也因小眾車型(如賽車)因產量低、定制化需求高,反而更易發揮3D打印的高效與成本優勢。
車企對3D打印技術的重視已通過實際案例顯現:寶馬集團在該領域擁有超25年經驗,2012至2022年間通過3D打印生產了超百萬個汽車零部件,僅2018年產量就突破20萬件,較2017年增長43%;福特汽車同樣是3D打印技術的積極合作者,2019年北美國際車展上展出的ShelbyMustangGT500搭載了兩個3D打印制動部件,中規版F-150Raptor則應用了3D打印內飾件。
大眾集團的動作更具代表性:其在沃爾夫斯堡設立了3D打印中心,專注汽車領域技術攻關。2018年底,大眾旗下品牌布加迪推出全球首個3D打印鈦合金八活塞卡鉗,該部件重約3公斤(6.4磅),由2213層鈦金屬粉末經立體光固化成型(SLA)與激光粉末燒結(SLS)工藝逐層熔融,總耗時45小時。后續需清理殘留粉末、700℃高溫烘烤、機械加工及物理化學處理,最終制成兼具輕量化與高強度的部件。相較布加迪Chiron傳統卡鉗,其重量減輕約2.2公斤(4.9磅),對超跑性能提升意義重大。
為驗證可靠性,布加迪對卡鉗進行了嚴苛測試:模擬剎車片從0加速至370km/h的極端工況,剎車片溫度驟升至400℃以上(呈橘紅色),卡鉗未因熱衰減失效;進一步測試中,剎車片局部甚至出現熔化著火(溫度超1000℃),鈦合金卡鉗仍保持結構完整,成功完成減速任務。
3D打印的應用場景遠不止于此:征戰派克峰的電動賽車大眾ID.R大量采用3D打印零部件;大眾Type20概念車的橙色輪轂、后視鏡支架、方向盤等組件,均通過人工智能驅動的生成式設計(GenerativeDesign)優化結構,再由3D打印實現復雜幾何造型——人工智能可快速平衡結構強度、生產便利性與輕量化需求,而3D打印恰好能突破傳統工藝對復雜結構的限制。
在經典車修復領域,3D打印同樣發揮關鍵作用:如保時捷959的離合器釋放桿因停產難以尋獲,現通過3D打印技術可高精度還原老舊部件。
此外,3D打印與環保技術的結合也在推進:米其林與通用汽車在Movin'On峰會上推出的Uptis無氣輪胎(“獨特的防刺穿輪胎系統”),采用3D打印原型,通過減少原材料使用(均為環保材料)實現100%可持續性。無氣結構使其比傳統輪胎更耐磨損,每年可減少約2.9億個因不規則磨損報廢的輪胎。
隨著技術成熟,3D打印有望降低零部件生產成本,推動定制化生產,最終從高端車型專屬技術轉變為普惠大眾的“黑科技”。
標簽:
上一篇:現代化3D打印技術在骨科醫學中的應用介紹
下一篇:3D打印中ABS與PLA材料的區別是什么?這兩種材料的性能怎么樣