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汽車工業(yè)：3D打印助力汽車輕量化

2022-02-11

汽車工業(yè)：3D打印助力汽車輕量化

汽車零部件：3D打印可以制造很多傳統(tǒng)工藝無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件，例如點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、一體化結(jié)構(gòu)、異形拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)等，這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)不僅降低零件的質(zhì)量，還能發(fā)揮其他功能性的作用。在面對(duì)復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)零件，已經(jīng)其他外部包件的設(shè)計(jì)驗(yàn)證環(huán)節(jié)3D打印機(jī)也發(fā)揮著重要的作用，有效應(yīng)用可以在極大程度上縮減關(guān)鍵部件的制造周期，降低研發(fā)、設(shè)計(jì)過程的生產(chǎn)費(fèi)用，而金屬3D打印的使用更可以有效的提高在初期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)效率，使得重要的汽車部件可以更快的由想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

美國加利福尼亞州的 FIT 公司通過選擇性激光熔化 3D 打印技術(shù)制造充滿點(diǎn) 陣結(jié)構(gòu)的仿生發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋，該氣缸蓋質(zhì)量減少了 66%，表面面積從 823 平方厘米增加到 6052 平方厘米，顯著提高了氣缸蓋的冷卻性能，從而改善了賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)性能。法拉利 668 賽車應(yīng)用了 3D 打印的鋼合金活塞，該零件內(nèi)部添加了復(fù)雜的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，不僅可以減少材料的使用，減輕零件質(zhì)量，又可以保證高沖擊區(qū)域的強(qiáng)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)更充分地燃燒。

內(nèi)外飾應(yīng)用：汽車外形和內(nèi)飾風(fēng)格與消費(fèi)者的購買決策是息息相關(guān)的，3D 打印技術(shù)的應(yīng) 用，可以為汽車提供更舒適的環(huán)境或更個(gè)性的造型。法國標(biāo)致曾有一款 Fractal 的純電動(dòng) 概念車，該車的內(nèi)飾件表面具有凹凸不平的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)是將白色尼龍粉末通過選擇性激光燒結(jié) 3D 打印方式制成，這種內(nèi)飾不僅可以減少聲波和噪聲水平，而且會(huì)使聲波從一個(gè)表面反射到另一個(gè)表面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音環(huán)境的調(diào)整。寶馬 Mini 已經(jīng)開始將 3D 打印運(yùn)用到了汽車內(nèi)飾的定制上，客戶可以在側(cè)舷窗以及內(nèi)飾板兩個(gè)零件上，充分發(fā)揮自己的創(chuàng)意，將彰顯個(gè)性的簽名，圖案、顏色整合到零件的設(shè)計(jì)中，然后采用 3D 打印制造出來。

整車制造：3D 打印不僅可以直接制造汽車零部件，甚至可以顛覆傳統(tǒng)的整車設(shè)計(jì)理念和制造方式，用于整車制造。Blade 跑車是一款顛覆傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的全新跑車，它的底盤和支撐結(jié)構(gòu)是通過將 3D 打印的鋁合金節(jié)點(diǎn)與現(xiàn)成的碳纖維管材連接而成，整個(gè)裝配過程像搭建積木一樣。汽車底盤大約由 70 個(gè) 3D 打印的鋁節(jié)點(diǎn)組成，這種結(jié)構(gòu)不僅質(zhì)量減輕 90%，并且可以經(jīng)受住五星級(jí)碰撞，承受得了在公路上的顛簸。

就目前而言在汽車行業(yè)的應(yīng)用過程當(dāng)中碳纖維產(chǎn)品和金屬產(chǎn)品比較受到汽車制造企業(yè)的青睞。

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