3D列印如何推動汽車產業

 

自亨利·福特於1913年12月安裝第一條用於大規模生產整車的移動裝配線以來，汽車行業一直是現代製造業創新的風向標。即使在當時，相關數據也令人印象深刻，製造一輛汽車所需的時間從12小時以上縮短到2小時30分鐘。

 

這種變革和創新的步伐持續加快，而 3D 列印在其中發揮關鍵作用。

 

3D列印，或稱增材製造（AM），在汽車產業的確已經應用了一段時間。事實上，根據2015年Wohlers報告，當年汽車產業佔據了3D列印市場16.1%的份額。最初的應用主要集中在汽車設計的快速迭代。如今，各類汽車製造商都在將3D列印技術應用於其他領域，例如數位化庫存、傳統零件和客製化模具。

 

 

用於數位化庫存的 3D 列印

 

從歷史上看，汽車行業的庫存和配送總是讓人聯想到備件和替換零件堆積在巨大的倉庫中，佔據空間直到需要時才被使用。

 

《福布斯》近期的一篇文章重點介紹了數位化庫存解決方案的興起，該方案以遍布全球的按需生產設施為特色。借助這一全球供應鏈新環節，數位檔案可以安全地發送到3D列印機，按需生產汽車零件。其直接的物流優勢體現在兩個方面：一是加快零件交付速度，滿足客戶需求；二是降低貨運的碳排放。

 

對於德國豪華汽車製造商保時捷而言，鑑於經典車型的低需求，生產和儲存備件在經濟上並不划算。為了應對不可預測的需求，保時捷現在採用3D列印技術生產金屬和塑膠零件，並在其產品目錄中添加了數位化備件庫存。這有助於確保經典車型能夠繼續行駛，並讓經典車車主保持忠誠和滿意。

 

舊零件的3D列印

 

眾所周知，為經典汽車尋找和復刻售後配件並非易事。車輛越老，挑戰越大。正如Markforged的一位客戶所發現的那樣，3D列印技術提供了一種解決方案，使企業能夠更快地滿足客戶需求，從而在市場中脫穎而出。

 

為汽車、航空航太和石化行業提供全方位服務的合約製造商，為了在競爭激烈的行業中保持競爭力，尋求為客戶帶來新的解決方案。一位客戶恰好提供了一個絕佳的機會：修復一輛20世紀30年代經典汽車的原廠化油器。當修復嘗試失敗後，這家合約製造商毅然投身於3D金屬列印技術。他們利用3D掃描技術對客戶的化油器蓋進行逆向工程，並使用Onyx材料在Markforged碳纖維印表機上列印模型，以驗證其與現有零件的適配性。隨後，他們使用Markforged Metal X印表機，以17-4 PH不銹鋼為材料，列印最終的化油器。這項突破性的創新徹底改變了這家合約製造商的經營模式，3D列印技術在技術、價格和客戶滿意度方面都滿足了公司的需求。

 

 

 

用於客製化工具的 3D 列印

 

在汽車產業，對車輛性能持續提升的追求常常催生出對獨特、複雜零件的需求。 借助3D列印技術，可以為特定車輛或駕駛員設計和製造零件。

 

以賽車運動中的原型賽車和摩托車為例，這些車輛都是客製化打造，旨在最大限度地提升賽道性能，超越競爭對手。新零件的設計修改速度以及再製造所需的時間是成功的關鍵因素。正因如此，Moto2摩托車賽車隊TransFIORmers才選擇使用3D列印技術來設計其全新的前懸吊。這種方法能夠快速打造出獨一無二的鈦合金叉臂式前懸吊零件。最終產品比使用其他材料和方法製造的產品輕40%，剛性也更高。

 

 

未來會怎樣？

 

可以說，未來已至，因為 3D列印技術已被用於製造整車——從實用概念車、運動型電動車到專為科學研究設計的車輛，應有盡有。 3D列印技術也正在革新經典車的修復，例如，貓王的BMW507的複刻就運用了許多3D列印零件。展望未來？不要驚訝於完全3D列印的汽車大規模生產並上市銷售。

 

Markforged 3D列印機無疑是這項變革的強大推動者——透過將3D列印技術整合到製造流程中，汽車製造商能夠更快、更經濟、更有效率地生產產品。我們的金屬和碳纖維3D列印機透過按需生產減少生產停機時間，從而提高供應鏈效率。此外，我們的3D列印機列印速度比傳統製造方法快50倍，成本卻降低20倍，進而幫助企業加快產品上市速度。正是這些充分的理由，使得遍布50個國家的汽車巨頭和數千家汽車OEM廠商選擇使用Markforged印表機來生產當日原型、最終用途零件以及工裝夾具。