3D Pagpi -print sa industriya ng automotiko: Pag -rebolusyon sa Paggawa ng Kotse

3D Pagpi -print sa industriya ng ausamotiko: Pag -rebolusyon sa Paggawa ng Kotse

Panimula: Ang gear shift ng pagmamanupaktura

Napatigil ka na ba upang mag -isip tungkol sa kung ano ang kinakailangan upang makabuo ng isang modernong kotse? Ito ay isang syMPHony ng stamping, welding, casting, at machining - mga proseso na naging pamantayan ng industriya sa loob ng isang siglo. Ang mga ito ay maaasahan, ngunit mabagal din sila, mamahaling i -set up, at likas na paghihigpit pagdating sa disenyo.

Ngunit ang mundo ng automotiko ay nasa isang mahalagang punto ng inflection. Nahaharap sa walang humpay na mga kahilingan para sa mas magaan na sasakyan, mas mabilis na mga siklo ng pag-unlad, at mga disenyo ng hyper-customize , Ang mga tradisyunal na pamamaraan ng pagmamanupaktura ay nagsisimula sa sputter.

Pumasok 3D Pagpi -print , o bilang tinawag ito ng mga inhinyero, Additive Manufacturing (AM) .

Hindi lamang ito tungkol sa pag -print ng mga plastik na trinket. Ang AM ay nagbabago mula sa isang maayos na prototyping trick sa isang nakakatakot na teknolohiya ng produksiyon na aktibong humuhubog sa hinaharap ng kadaliang kumilos. Sa hinihingi, mataas na pusta na mundo ng paggawa ng kotse, ang pag-print ng 3D ay hindi na isang pagpipilian na "gandang-to-have"-mabilis itong maging a dapat na may kalamangan .

Ang artikulong ito ay galugarin kung paano ang pag -print ng 3D ay tumutulong sa mga carmaker na muling tukuyin ang lahat, mula sa simpleng jig sa sahig ng pabrika hanggang sa kumplikadong bahagi ng metal na malalim sa loob ng iyong makina, na inilalantad ang totoong kapangyarihan sa likod ng rebolusyon ng pagmamanupaktura na ito.

---

Ano ang pag -print ng 3D? (Isang mabilis na panimulang aklat)

Bago natin pag -usapan ang tungkol sa kung paano ang pag -print ng 3D ay nagtatayo ng susunod na BMW o Ford, tiyakin na lahat tayo ay nasa parehong pahina tungkol sa teknolohiya mismo.

Ang pangunahing pagkakaiba: Additive kumpara sa pagbabawas

Mag -isip ng tradisyonal na paggawa ng kotse (machining, paggiling) bilang Pagbabawas ng pagmamanupaktura . Magsisimula ka sa isang malaking bloke ng materyal (isang billet) at gupitin, drill, o inukit ang lahat ng bagay sa iyo Huwag Gusto hanggang sa naiwan ka sa pangwakas na bahagi. Ito ay epektibo, ngunit lumilikha ito ng isang napakalaking halaga ng basura.

3D Pagpi -print, conversely, is Additive Manufacturing. Ito ay literal na kabaligtaran. Nagsisimula ka nang wala at bumuo ng bahagi, layer ng mikroskopikong layer, eksakto kung saan kinakailangan ang materyal, batay sa isang digital na modelo ng 3D. Ang "ginagamit lamang kung ano ang kailangan mo" ay ang mapagkukunan ng marami sa mga rebolusyonaryong benepisyo nito, lalo na sa kahusayan at materyal na kahusayan.

---

Karaniwang mga proseso ng pag -print ng 3D na ginamit sa automotiko

Ang salitang "3D printing" ay sumasaklaw sa isang pamilya ng mga teknolohiya, at ang industriya ng automotiko ay gumagamit ng ilang mga pangunahing manlalaro, depende sa kung kailangan nila ng isang mabilis na plastik na prototype o isang sangkap na istruktura na metal:

Proseso ng acronym	Buong pangalan	Materyal na pokus	Paano ito gumagana (ang gist)	Pinakamahusay para sa automotiko ...
FDM	Fused deposition pagmomolde	Thermoplastics (Polymers)	Natutunaw at extrudes isang plastik na filament, gusali ng layer sa pamamagitan ng layer, tulad ng isang napaka -tumpak na mainit na pandikit na baril.	Mabilis, murang mga prototypes at simpleng jigs/fixtures.
Sla	Stereolithography	Photopolymer resins	Gumagamit ng isang laser upang pagalingin ang likidong dagta sa isang solidong bagay. Kilala sa mataas na detalye at makinis na mga ibabaw.	Lubhang tumpak na prototyping, masalimuot na mga modelo ng disenyo.
SLS	Selective laser sintering	Nylon Powder (Polymers)	Gumagamit ng isang mataas na lakas na laser upang mag-fuse ng mga pinong mga particle ng pulbos na magkasama, layer sa pamamagitan ng layer. Napakahusay na lakas.	Functional prototypes at mga end-use na bahagi (hal., HVAC ducts, interior trim).
Mjf	Multi Jet Fusion (HP)	Nylon Powder (Polymers)	Gumagamit ng isang sistema ng ahente-jetting na sinamahan ng isang lampara ng pag-init upang mabilis na mag-fuse ng mga layer ng pulbos. Kilala sa bilis at dami.	Tooling, low-to-mid volume end-use parts (hal., Custom vents, fluid reservoir).
DMLS	Direktang metal laser sintering	Metal Powder (Aluminum, Steel, Titanium)	Katulad sa SLS, ngunit gumagamit ng isang malakas na laser upang ganap na matunaw at mag -fuse ng mga pinong metal na pulbos.	Mga sangkap na istruktura, mga bahagi ng engine, tooling ng mataas na pagganap.

Mga Materyales: Ano ang pag -print namin?

Ang mga materyales na magagamit ngayon ay kung ano ang tunay na nagbukas ng pintuan para sa pag -print ng 3D sa mga malubhang aplikasyon ng automotiko.

• Polymers (plastik): Higit pa sa pangunahing plastik, pinag-uusapan natin ang tungkol sa pang-industriya na grade, apoy-retardant nylons, polycarbonates, at dalubhasang mga resin na maaaring makatiis sa init, panginginig ng boses, at pagkakalantad ng UV na kinakailangan sa isang sasakyan.

• Mga komposisyon: Ang mga ito ay mga polimer na pinatibay ng mga hibla, kadalasang Carbon Fiber . Ang mga materyales na ito ay mahalaga para sa pagkamit Lightweighting mga layunin, na nag -aalok ng lakas ng mga metal sa isang maliit na bahagi ng bigat - perpekto para sa mga de -koryenteng enclosure ng baterya ng sasakyan at mga aerodynamic spoiler.

• Metals: Ang Game-Changer. Gamit ang mga teknolohiya tulad ng DMLS, ang mga tagagawa ay maaaring mag-print ng mga haluang metal na aluminyo (mainam para sa pagwawaldas ng init), hindi kinakalawang na asero, at titanium para sa mga bahagi ng kritikal na misyon tulad ng mga sangkap na maubos, dalubhasang mga bracket, o kahit na ilang mga elemento ng engine.

Sa set ng pundasyong ito, maaari na nating pahalagahan ngayon bakit Ang mga kumpanya ng kotse ay namuhunan nang labis sa teknolohiyang ito - hindi lamang ito tungkol sa bilis, ito ay tungkol sa Mga posibilidad ng materyal At ang Kalayaan ng Disenyo Pinapayagan ng metal at composite na AM.

Mga Aplikasyon ng 3D Pag -print sa industriya ng Sasakyan: Kung saan ang Goma ay Nakakatagpo sa Daan

Ang tunay na kapangyarihan ng pag -print ng 3D ay hindi lamang sa kakayahang magtayo ng mga bagay na layer ng layer, ngunit sa manipis na ito Versatility Sa buong buong lifecycle ng produkto - mula sa pinakaunang sketch hanggang sa pangwakas na ekstrang bahagi, mga dekada mamaya. Para sa industriya ng automotiko, ang AM ay isang multi-tool na tumutugon sa limang pangunahing lugar:

1. Prototyping: Pabilisin ang lahi ng disenyo

Ito ang aplikasyon ng OG, ang dahilan ng mga 3D printer ay unang pumasok sa mga lab na R&D.

• Mas mabilis at epektibong prototyping: Isipin ang isang taga -disenyo ay lumilikha ng isang bagong disenyo ng air vent. Ayon sa kaugalian, ang paglikha ng isang pisikal na bersyon na kinakailangan ng pagpapadala ng CAD file sa isang shop shop, pag -set up ng mga hulma o tooling, at mga araw ng paghihintay o kahit na linggo. Sa isang modernong pang -industriya na 3D printer (tulad ng isang SLA o MJF system), ang inhinyero ay maaaring magkaroon ng isang tumpak na pisikal, functional prototype sa kanilang desk magdamag .

• Mabilis na pag -ulit: Ang pagpabilis na ito ay nangangahulugang maaaring subukan ang mga inhinyero higit pa Mga Disenyo. Sa halip na subukan lamang ang dalawang mga pagpipilian sa disenyo para sa isang kumplikadong sari -sari, maaari silang subukan ang sampu. Ang mga flaws ay natuklasan nang mas maaga, ang mga iterasyon ng disenyo ay mas mabilis, at ang oras na kinakailangan upang mai -lock sa isang pangwakas na disenyo ay kapansin -pansing nabawasan - na nagliliwanag ng mga mahahalagang linggo mula sa pag -unlad ng produkto.

• Mga halimbawa: Ang mga automaker ay regular na nag-print ng mga full-scale aesthetic models ng mga dashboard, wind-tunnel-handa na aerodynamic na mga sangkap, at kahit na mga functional, load-bearing na mga bahagi para sa mga maagang mules ng pagsubok.

2. Tooling: Ang Lihim na Armas ng Kahusayan

Habang ang mga prototyp ay nakakakuha ng mga headline, naka -print na 3D tooling, jigs, at fixtures ay ang tahimik na bayani na nagbabago ng kahusayan sa linya ng pagpupulong. Hindi ito mga bahagi na pupunta sa ang kotse, ngunit sa halip ang mga pasadyang pantulong na ginamit upang bumuo ang kotse.

• Pagpapasadya at ergonomya: Ang linya ng pagpupulong ay puno ng paulit -ulit, tumpak na mga gawain. Ang pag-print ng 3D ay nagbibigay-daan sa mga technician na mabilis na lumikha ng magaan, pasadyang mga tool (tulad ng mga gabay sa drill, mga jigs ng pag-align, o mga fixtures ng pag-mount ng sensor) na pinasadya nang eksakto para sa mga contour ng isang tiyak na modelo ng kotse o kahit na para sa kamay ng isang tiyak na empleyado.

• Pag -save ng gastos at oras: Bakit gumugol ng libu -libong dolyar at linggo ang pag -machining ng isang metal check gauge na gagamitin lamang para sa isang limitadong pagtakbo sa produksyon? Ang isang 3D na naka -print na bersyon ng polimer, na madalas na pinalakas ng carbon fiber (tulad ng nylon 12 cf), ay maaaring gastos ng isang bahagi at mai -print sa isang araw, na humahantong sa malaking pagbawas sa overhead at downtime.

3. Mga Bahagi ng Produksyon: Paglipat sa pagtatapos

Ito ang pinaka -kapana -panabik na hangganan. Ito ang paglipat mula sa "3D Pag -print ng isang Prototype" to "3D Pag -print ng isang bahagi na nagpapadala sa kotse."

• Mababang dami at mga sasakyan sa pagganap: Para sa mga sports car, hypercars, o mga de -koryenteng sasakyan na may limitadong mga numero ng produksyon, ang gastos ng tradisyonal na tooling ay ipinagbabawal. Nag-aalok ang 3D ng pag-print ng isang paraan upang gumawa ng lubos na kumplikado, mga bahagi ng mataas na pagganap (tulad ng mga tip sa tambutso ng titan, dalubhasang paglamig ng mga channel, o kumplikadong mga metal bracket) nang hindi namumuhunan sa mga multi-milyong dolyar na hulma.

• Ang lakas ng pagsasama -sama ng bahagi: Ito ay isang pangunahing teknikal na pananaw. Ang mga tradisyunal na pagtitipon ay maaaring mangailangan ng anim na magkakaibang naselyohang, welded, o mga piraso ng cast. 3D Pagpi -print, lalo na ang Metal AM (DMLS), ay nagbibigay -daan sa mga inhinyero na magdisenyo ng lahat ng anim na pag -andar sa Isang solong, geometrically kumplikadong bahagi . Binabawasan nito ang oras ng pagpupulong, binabawasan ang bilang ng bahagi (at pagiging kumplikado ng imbentaryo), at madalas na nagreresulta sa isang mas malakas, mas magaan na sangkap.

• Mga halimbawa: Isinasama ngayon ng General Motors ang higit sa isang daang 3D-print na mga sangkap na end-use sa mga bagong sasakyan tulad ng Cadillac Celestiq, mula sa cosmetic trim hanggang sa mga istrukturang bracket.

4. Pagpapasadya at Pag -personalize: Ang Karanasan ng "Aking Kotse"

Ang merkado ay lumilipat mula sa "Mass-produce" at patungo sa "Mass-Customized." Ang pag -print ng 3D ay ang makina ng paglilipat na iyon.

• Natatanging mga elemento ng panloob: Nais mo bang ang iyong pangalan ay naka -etch sa trim ng dashboard, o isang tukoy na pattern ng graphic sa iyong gear shift knob? Ang pag -print ng 3D ay ginagawang magagawa sa ekonomiya. Ang mga automaker ay maaaring mag -alok ng isang katalogo ng daan -daang mga personalized na pagpipilian nang walang stocking malalaking imbentaryo, pag -print ng mga ito sa demand .

• Aftermarket at accessories: Ang mga mahilig at tuner ay gumagamit ng pag -print ng 3D upang lumikha ng mga pasadyang air intakes, binagong mga panlabas na elemento ng katawan, o pag -mount para sa mga gauge ng aftermarket - isang antas ng pag -personalize ng tradisyonal na paggawa ng masa ay hindi maaaring hawakan.

5. Mga ekstrang bahagi at pag -aayos: Digital Warehousing

Para sa mga mas matanda o mababang-dami na mga modelo, ang mga ekstrang bahagi ng imbentaryo ay isang pang-ekonomiyang bangungot. Dapat hulaan ng mga tagagawa ang demand, makagawa ng dagdag, at itago ang mga ito sa loob ng maraming taon.

• On-Demand Digital Inventory: Ang solusyon ay ang Digital Warehouse . Sa halip na isang pisikal na istante na puno ng mga bahagi na natatakpan ng alikabok, iniimbak ng mga automaker ang digital CAD file. Kung kinakailangan ang isang bihirang bahagi-sabihin, isang tiyak na plastik na takip para sa isang 20 taong gulang na klasiko-i-download lamang nila ang file at i-print ito sa pinakamalapit na pang-industriya na printer.

• Pagpreserba ng pamana ng automotiko: Mahalaga ito para sa pagpapanumbalik ng klasikong kotse. Halimbawa, ang Porsche, ay gumagamit ng pag-print ng 3D upang matustusan ang mga bahagi ng metal na ultra para sa kanilang mga iconic na modelo ng vintage, tinitiyak na ang mga sasakyan na ito ay manatili sa kalsada nang hindi kinakailangang muling likhain ang mahal, mga dekada na gulang na tooling.

---

Bahagi III: Ang Kinakailangan sa Negosyo - Bakit ang Additive Manufacturing ay mahalaga para sa hinaharap na kotse

Kung ipinaliwanag ng nakaraang seksyon ang malawakang aplikasyon ng pag -print ng 3D, ang tanong para sa bawat ehekutibo at inhinyero ay nananatiling: Bakit nagtitiis ng isang madiskarteng paglilipat upang magpatibay nito? Ang sagot ay namamalagi sa limang malakas, nasusukat na mga pakinabang sa negosyo na panimula na muling pagbubuo ng ekonomiya ng paggawa ng kotse.

1. Ang kapangyarihan ng Lightweighting at pagganap

Ang paghabol sa mas mababang timbang ng sasakyan— lightweighting - Hindi isang abstract na layunin; Ito ay isang kritikal na mandato na hinimok ng demand para sa mas mataas na pagganap at ang umiiral na pangangailangan para sa mas malaking saklaw ng baterya sa mga de -koryenteng sasakyan (EV). Nag -aalok ang 3D ng pag -print ng isang walang kapantay na solusyon:

• Generative Design: Hindi tulad ng tradisyonal na pagmamanupaktura, na kung saan ay limitado sa pamamagitan ng mga hadlang ng mga hulma at machining, ang additive manufacturing (AM) ay maaaring magdala ng mga disenyo na nilikha ng Generative Design software sa buhay. Ang isang inhinyero ay nag-input ng mga kinakailangan sa pag-load at spatial na mga hadlang, at disenyo ng software na hinihimok ng AI ang bahagi gamit lamang ang kaunting materyal na kinakailangan.

• Kumplikadong panloob na istruktura: Ang prosesong ito ay nagreresulta sa mga organikong, tulad ng mga geometry-mga istraktura na imposible na palayasin o machine-na naghahatid ng pantay o mahusay na lakas habang binabawasan ang bahagi ng masa hanggang sa 50%.

• Mga Gains ng Pagganap: Para sa mga EV, ang bawat kilo na nai -save ay isinasalin nang direkta sa mga milya ng pinalawig na saklaw. Para sa mga sasakyan na may mataas na pagganap at motorsiklo, ang mga mas magaan na sangkap ay nangangahulugang higit na liksi, mas mahusay na ekonomiya ng gasolina, at isang mapagkumpitensyang gilid sa track. Halimbawa, ang Bugatti, sikat na 3D-print ng isang titanium preno caliper na halos kalahati ng bigat ng aluminyo na hinalinhan nito.

2. Time-to-Market: Pinabilis na pag-ulit

Sa isang mabilis na pagbabago ng merkado kung saan ang isang bagong modelo ng EV ay maaaring ma -render na hindi na ginagamit sa ilalim ng limang taon, ang bilis ay pinakamahalaga. Ang pag -print ng 3D ay gumuho sa tradisyunal na timeline ng pag -unlad ng produkto.

• Mabilis na prototyping: Ang kakayahang mag-print ng isang functional, high-fidelity prototype sa mga oras o araw, sa halip na mga linggo o buwan na kinakailangan para sa tradisyonal na tooling (mga hulma, namatay), ay isang tagapagpalit ng laro. Pinapayagan nito ang mga inhinyero na magsagawa ng dose -dosenang mga iterasyon ng disenyo sa mga kritikal na sangkap, mula sa mga air intakes hanggang sa mga interior console, na humahantong sa isang mahusay na pangwakas na produkto.

• Tool-hindi gaanong produksiyon: Sa pamamagitan ng pag-alis ng oras-masinsinang at magastos na hakbang ng paglikha ng mga hulma at tooling, ang pag-print ng 3D ay drastically binabawasan ang pag-unlad ng ikot. Ang mga pagbabago sa disenyo na minsan ay tumagal ng buwan ng muling pag-tool ay maaari na ngayong ipatupad nang magdamag sa pamamagitan lamang ng pag-update ng isang digital CAD file.

3. Supply Chain Agility at Digital Inventory

Ang mga kahinaan ng isang pandaigdigan, sentralisadong kadena ng supply ay masakit na nakalantad sa mga nagdaang krisis. Ang additive manufacturing ay nagbibigay ng isang landas sa higit na pagiging matatag at isang makabuluhang pagbawas sa mga gastos sa pagpapatakbo.

• On-demand na pagmamanupaktura: Ang mga kumpanya ng automotiko ay maaaring palitan ang mga pisikal na bodega ng mga ekstrang bahagi na may a Digital Inventory . Sa halip na stocking ang libu-libong mga legacy o mababang dami ng mga bahagi sa loob ng mga dekada, nag-iimbak sila ng isang ligtas na file ng CAD at i-print ang bahagi sa isang lokal na pasilidad, o kahit na isang dealership, lamang kapag kailangan ito ng isang customer.

• Nabawasan ang mga gastos sa imbentaryo: Ang pagbabagong ito ay nag -aalis ng napakalawak na warehousing, pagpapadala, at mga gastos sa pagiging kabataan. Para sa mga klasikong dibisyon ng kotse, tinitiyak nito na ang mga bihirang bahagi ay maaaring palaging muling kopyahin nang hindi kinakailangang gumawa sa isang matipid na pagbabawal na pagtakbo sa produksyon.

• Lokal na produksiyon: Pinapabilis ng teknolohiya ang desentralisado, naisalokal na produksiyon, insulating mga tagagawa mula sa mga geopolitical na pagkagambala at mataas na gastos sa pagpapadala ng cross-border.

4. Pagpapasadya bilang isang pangunahing tampok

Ang paggawa ng masa ay matagal nang naging kaaway ng pag -personalize. Ang pag-print ng 3D ay nag-flip ng dynamic na ito, na ginagawang pagpapasadya ng isang pang-ekonomiyang katotohanan, kahit na para sa mga tagagawa ng high-volume.

• Pagpapasadya ng Mass: Para sa mga mamahaling tatak at mga espesyal na sasakyan ng edisyon, ang mga natatanging piraso ng trim, mga sangkap ng dashboard, at mga isinapersonal na accessories ay maaaring mai -print sa isang maliit na sukat nang hindi nagkakaroon ng ipinagbabawal na gastos ng pasadyang tooling.

• Ergonomics at kahusayan: Sa sahig ng pabrika, ang lubos na dalubhasang jigs, fixtures, at ergonomic assembly aid ay maaaring pasadyang na-print para sa mga tiyak na linya o kahit na mga indibidwal na manggagawa, drastically pagpapabuti ng kahusayan sa pagmamanupaktura at pagbabawas ng panganib ng pagkakamali ng tao.

5. Bahagi ng pagsasama -sama at pagiging simple ng pagpupulong

Ang isang tradisyunal na pagpupulong ay madalas na nagsasangkot ng dose -dosenang mga discrete piraso - mga fasten, bracket, channel - na dapat na gawin nang hiwalay at tipunin na may paggawa at pagiging kumplikado.

• Pinagsamang mga sangkap: Ang additive manufacturing ay maaaring pagsamahin ang sampu o mas kumplikado, ang mga interlocking na bahagi sa isang solong, cohesive na sangkap. Hindi lamang ito ginagawang mas malakas at mas magaan ang bahagi (sa pamamagitan ng pagtanggal ng mga fastener) ngunit kapansin -pansing pinasimple ang proseso ng pagpupulong, binabawasan ang mga gastos sa paggawa at pagliit ng mga potensyal na puntos ng pagkabigo.

Bahagi IV: Ang patunay ay nasa bahagi-real-world case studies at dami ng produksyon

Ang madiskarteng bentahe ng additive manufacturing ay hindi na teoretikal. Ang pinaka-makabagong mga automaker ay lumipat nang higit pa sa mga prototypes, pagsasama ng mga naka-print na bahagi ng 3D nang direkta sa kanilang mga linya ng produksyon at mga sasakyan na may mataas na pagganap.

Narito ang mga tiyak na pag -aaral ng kaso na nagpapatunay sa paglipat ng industriya:

1. Ang Mataas na Performance Pioneer: Bugatti

Ang gawain ng Bugatti ay kumakatawan sa pinnacle ng pagsasama -sama ng disenyo ng generative na may metal additive manufacturing upang malutas ang matinding mga hamon sa pagganap.

• Ang sangkap: Isang 8-piston monobloc Titanium preno caliper (para sa Chiron hypercar).

• Ang teknolohiya: Selective Laser Melting (SLM) ng High-Performance Titanium Alloy, TI6AL4V.

• Ang epekto: Ang 3D na naka -print na caliper ay tumitimbang lamang 2.9 kg , isang 40% na pagbawas ng timbang kumpara sa kombensyon na gawa sa aluminyo na bersyon (4.9 kg). Kritikal, nakamit nito ang pagbawas ng timbang habang pinapanatili ang isang makunat na lakas ng $1,250{\text{N/mm}}^2$ at pagpasa ng pinaka -mahigpit na pagsubok, kabilang ang mga paghinto mula sa $250\text{mph}$ . Ito ang pinakamalaking functional na sangkap ng titanium na nakalimbag para sa isang automotive application sa oras ng pag -unlad nito.

2. Ang Lider ng Dami: Ang BMW Group

Ang BMW ay maaaring ang pinaka-advanced na tagagawa ng mass-market sa mga tuntunin ng pagsasama sa AM sa buong operasyon nito-mula sa R&D hanggang sa pangwakas na pag-optimize ng produkto at pabrika.

• Ang scale ng produksiyon: Ang BMW Group ay gumagawa ngayon 400,000 3D na nakalimbag na bahagi bawat taon sa buong pandaigdigang network ng produksyon nito.

• Mga Halimbawa ng Pagtatapos: Ang BMW ay isinama ang mga nakalimbag na sangkap sa iba't ibang mga modelo, kabilang ang:

  • Bubong ng bubong: Sa mga sasakyan tulad ng BMW i8, ang pasadyang naka-print, na-optimize na polymer bracket ay ginamit upang ma-secure ang magaan na carbon fiber reinforced plastic (CFRP) na bubong.

  • Mga pasadyang grippers at jigs: Sa linya ng pagpupulong para sa mga m-series na CFRP na bubong, ang BMW ay gumagamit ng napakalaking, bionic (organikong nakabalangkas) na mga grippers ng robot na $25\%$ mas magaan kaysa sa kanilang mga nauna. Ang pag-save ng timbang na ito ay nagbibigay-daan sa automaker na gumamit ng mas maliit, mas mahusay na enerhiya na mga robot, pagbabawas ng mga gastos at pagkonsumo ng enerhiya.

• Ang digital na pabrika: Sa pamamagitan ng pagtaguyod ng nakalaang additive manufacturing campus, ang BMW ay mabilis na bumubuo at nagpapalaganap ng kaalaman upang mag-print ng mga tool, jigs, at mga fixtures sa alinman sa mga pandaigdigang halaman nito, nakamit ang naisalokal, on-demand supply chain resilience.

3. Ang Efficiency Innovator: Ford Motor Company

Ang Ford ay may estratehikong leveraged na pag-print ng 3D upang makatipid ng milyun-milyon taun-taon, lalo na sa pamamagitan ng paglalapat ng teknolohiya sa mga lugar na may mataas na halaga sa sahig ng pabrika at sa aftermarket.

• Tooling at Manufacturing Aids: Sa mga halaman tulad ng Valencia Transmission Plant, ang panloob na 3D Printing Lab ng Ford ay lumikha ng isang katalogo ng higit sa 5,000 mga mai -print na bahagi, na gumagawa ng libu -libong mga nakalimbag na pantulong sa pagmamanupaktura at ekstrang bahagi taun -taon. Ang mga pasadyang tool na ito - tulad ng mga gauge ng tseke, mga gabay sa drill, at pasadyang mga clip - ay lubos na nagpapabuti sa ergonomya ng manggagawa at kapansin -pansing bawasan ang downtime.

• Ang bentahe ng gastos: Kapag ang isang kritikal na linya ng kabit ng pagpupulong ay masira, ayon sa kaugalian ang kapalit ay maaaring tumagal ng mga linggo at nagkakahalaga ng libu -libong dolyar. Sa pamamagitan ng pag-print ng bahagi sa bahay sa mga oras para sa isang bahagi ng gastos, pinapanatili ng Ford ang walang kaparis na pagpapatuloy ng pagpapatakbo.

• Mga bahagi ng Aftermarket at Pamana: Tulad ng Porsche at iba pang mga pangunahing OEM, ang Ford ay nag-digitize ng imbentaryo nito ng mga hindi na natapos na mga ekstrang bahagi, na tinitiyak na ang mga may-ari ng klasiko o mas matandang mga modelo ay maaaring palaging mapagkukunan ng isang functional, OEM-spec na kapalit na bahagi sa demand.

4. Ang Hinaharap na Sasakyan: General Motors (GM)

Ipinapakita ng GM kung paano pinagsama ang disenyo ng generative at pag -print ng 3D upang makabuo ng mga bahagi na muling tukuyin ang integridad ng istruktura at pagbawas ng timbang.

• Ang sangkap: A Generatively dinisenyo seat bracket (Ginawa sa pakikipagtulungan sa Autodesk).

• Ang epekto: Ang bagong disenyo ng bracket ng GM ay pinagsama Walong magkakaibang tradisyonal na sangkap sa a single, complex 3D printed piece. The resulting part was $40\%$ mas magaan at $20\%$ mas malakas kaysa sa orihinal na pagpupulong. Ang pagsasama ng pag -andar at istraktura ay ang pinakamaliwanag na signal na ang pag -print ng 3D ay hindi lamang isang proseso ng kapalit, ngunit isang pangunahing muling pagdisenyo ng pilosopiya para sa buong sasakyan.

Ang tatlong haligi ng hinaharap na additive

Ang pagsasama ng pag -print ng 3D ay lumilikha ng tatlong pangunahing mga shift ng paradigma na tukuyin ang automotive landscape para sa susunod na siglo:

1. Ang kahalagahan ng pagpapasadya ng masa

Ang tradisyunal na pagmamanupaktura ay isang modelo ng paggawa ng masa - ang paglalagay ay idinisenyo para sa milyun -milyong magkaparehong bahagi. Ang additive manufacturing, gayunpaman, ay nagbibigay -daan Pagpapasadya ng Mass . Para sa mga high-end na luho o pagganap ng mga sasakyan, nangangahulugan ito ng natatangi, na-optimize na mga bahagi ng driver (pasadyang mga gulong ng manibela, pag-upo ng pag-upo) ay maaaring makagawa ng hinihiling. Para sa mga mamimili, binubuksan nito ang pintuan sa isinapersonal na trim, badging, at mga elemento ng interior nang hindi nagkakaroon ng labis na gastos.

2. Ang kalamangan ng Electric Vehicle (EV)

Ang mga de -koryenteng sasakyan ay nakikinabang sa hindi proporsyonal mula sa pagbawas ng timbang. Ang kahusayan ng isang EV ay direktang nakatali sa masa nito. Sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa mga inhinyero na lumikha ng kumplikado, bionic na istruktura at pagsamahin ang maraming mga sangkap sa isa (tulad ng nakikita sa GM), ang pag -print ng 3D ay ang pinaka -epektibong tool na magagamit upang mabawasan ang timbang ng sasakyan, sa gayon pagpapalawak ng saklaw ng baterya at pagbabawas ng pangkalahatang pagkonsumo ng materyal.

3. Ang digital supply chain at resilience

Ang pangwakas na layunin ay ang Digital Inventory . Sa halip na warehousing libu -libong mga pisikal na ekstrang bahagi para sa mga dekada, ang mga tagagawa ay maaaring mag -imbak ng digital file (ang cad blueprint). Kung kinakailangan ang isang bahagi-ito ay isang tool sa linya ng pagpupulong o isang kapalit na sangkap para sa isang 20 taong gulang na sasakyan-maaari itong mai-print nang lokal, kahit saan sa mundo, sa loob ng ilang oras. Ang pagbabagong ito ay nag -aalis ng mga gastos sa bodega, drastically cuts ang mga oras ng pagpapadala, at nagbibigay ng hindi pa naganap na katatagan laban sa mga pagkagambala sa global supply chain.

Pangwakas na pananaw

Ang industriya ng automotiko ay lumilipat patungo sa isang lubos na desentralisado, digital na hinihimok na modelo ng produksiyon. Ang bawat bahagi ay sasailalim sa tanong: Ang sangkap na ito ay mas mahusay na gawa ng pagbabawas nang hindi gaanong, o additively?

Habang ang mga teknolohiya sa pag -print ng 3D ay patuloy na tataas sa bilis, iba't ibang materyal, at sukat, ang sagot ay lalong magiging huli. Ang teknolohiyang ito ay hindi lamang mapapabuti ang mga kotse; Ito ay muling tukuyin kung paano at kung saan sila itinayo, na nag -iisa sa isang panahon ng paggawa na mas mabilis, mas magaan, mas malakas, at likas na mas napapanatiling.