3D打印新工藝助力整車制造商提升百倍加工速度

寂靜天花板

日前，福特汽車公司與一家剛成立不久的技術創(chuàng)新公司Carbon3D聯(lián)合宣布，他們研發(fā)的3D打印制造系統(tǒng)加工零部件的速度，比傳統(tǒng)3D打印系統(tǒng)提高了25到100倍。福特公司利用這種行業(yè)領先的堆疊加工工藝來生產工具，未來很有可能投入到汽車產品零部件的制造。
$ u* I( Y0 L- ~; t7 P        　　據(jù)了解，這家剛成立不久的公司主要從事可加工聚合物零部件的堆疊制造系統(tǒng)的研發(fā)，相應的整套生產設備預期將于2016年正式發(fā)布。Carbon3D獨創(chuàng)的連續(xù)液態(tài)界面生成（CLIP）技術能夠不間斷地加工元器件，相比之下傳統(tǒng)堆疊工藝一次只能加工一個材料圖層。創(chuàng)新技術連續(xù)加工工藝取代了傳統(tǒng)逐步加工工藝，氧氣擴散到模具的底層，有效控制了紫外線引起的化學反應。隨著氧氣含量的不斷降低，紫外線開始發(fā)揮它的功效。　

　福特公司希望擴展3D打印技術的使用范圍，因為該技術在很多領域都已經(jīng)逐漸被市場接受。堆疊加工工藝非常適用于快速制造，例如原型產品制造，這樣就可以省去相關模具研發(fā)的大量時間；當然福特公司還會直接利用3D打印技術來生產工具和模具。3D打印對原型產品非常合適，福特利用該技術進行產品研發(fā)已經(jīng)有了很長時間；現(xiàn)在又擴展到加工工具，進一步降低了汽車產品的研發(fā)周期。3D打印還可以用來檢驗零部件的人機工程學水準，通過打印部件觀察工作人員在受限空間是否能夠完成指定操作。
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3 o- N. _' ~, r4 n' B& K5 k        　　福特公司最終將很有可能利用Carbon3D的高速3D打印系統(tǒng)來小批量生產零部件，因為汽車制造量巨大，所以通過傳統(tǒng)制造技術來加工零部件更加高效。不過3D打印部件可以是一些非常規(guī)的形狀和尺寸，堆疊工藝加工產品也比傳統(tǒng)技術產品更特別、更個性化。福特公司對一些傳統(tǒng)技術無法完成的結構很有興趣，舉例來說如果實心部件替換成蜂窩結構的空心部件，整體強度不會受到影響，同時降低了重量，這種產品除了3D打印，其他技術幾乎不可能實現(xiàn)。3D打印的另一個優(yōu)勢是能夠把多個組件整合在一起，有助于減少運輸和裝配成本。
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        　　福特與Carbon3D的合作從2013年開始，代表著福特對技術創(chuàng)新公司有著濃厚的興趣。由于汽車制造業(yè)產品研發(fā)周期都相對較長，這些剛成立的公司在短期內很難獲得理想的投資利潤率，因此該合作關系也面臨著很多挑戰(zhàn)。整體而言，新成立公司往往只考慮眼前利益，最多進行半年到一年的規(guī)劃；而與福特這種大型制造企業(yè)的合作，則可以幫助他們籌集到大量的資金，全心全意投入到尖端技術的研發(fā)中。

        　　福特集團全球產品開發(fā)副總裁Raj Nair表示：“我們推動創(chuàng)新的能力取決于從概念到量產有多快。此項技術能夠快速將我們的產品從原型概念轉變?yōu)閷嶋H產品，甚至能夠直接量產。高于我們之前任何的方法，我們能夠借此技術最快地將最新車型提供給消費者。”
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        　　據(jù)悉，首批使用3D打印部件的汽車將包括福特福克斯車系所使用的彈性車體墊圈以及連接阻尼的緩沖部件。