近年來我國智能制造技術不斷加強,3D打印市場應用程度不斷深化,在汽車、船舶、模具、核工業(yè)、航空航天等領域均得到了越來越廣泛的應用,市場規(guī)模不斷擴大。根據2020年3月賽迪顧問發(fā)布的《2019年全球及中國3D打印行業(yè)數據》,2019年,中國3D打印材料產業(yè)規(guī)模達40.94億元,比2018年增長26.2%,在3D打印產業(yè)中占比26%。
3D打印技術的顯著優(yōu)勢有:不必開發(fā)制造工具、購置生產設備;靈活性高、適合復雜形狀和結構、適合組合材料、工序精簡等特點,恰好克服了部分汽車零部件傳統(tǒng)生產工藝的不足。當前,汽車零部件行業(yè)每年要生產數十億件金屬零部件。3D打印技術一旦成熟,將會對汽車零部件等傳統(tǒng)制造業(yè)產生革命性影響。
3D打印技術在部分汽車零部件制造領域的應用主要涉及四個方面:即動力總成、底盤系統(tǒng)、內飾、外飾。在動力總成上,歐洲跑車制造商蘭博基尼利用3D打印技術為其跑車制造發(fā)動機管道,可制造出復雜的幾何結構。
在底盤上,生產裝配工具和功能測試是三維打印技術在汽車底盤系統(tǒng)開發(fā)和生產中的兩個常見應用。蘭博基尼還利用工程級熱塑性塑料制造高強度汽車底盤原型,并使用高性能工程塑料定制裝配工具。在外飾上,3D打印已經成為寶馬研發(fā)周期中不可或缺的技術。在內飾上,3D打印可以制造方向盤、儀表板、空調排氣扇、汽車操縱桿等零部件。
應用了3D打印技術的汽車有哪些呢?首先保時捷就已經有應有,他們通過研究并且使用了3D打印技術,可以生產處全新形態(tài)的桶裝座椅,這款座椅也可以替代傳統(tǒng)的座椅,這款座椅的靠背部分是3D打印技術制造的,客戶能夠在三個不同硬度之中進行選擇。
3月以來,本田的研發(fā)部門與3D打印企業(yè)Autodesk展開合作,設計了一款汽車發(fā)動機曲柄軸,并采用3D打印技術制造,從而實現車輛輕量化并提升了發(fā)動機燃油經濟性。邁凱倫P1自然也是不甘落后的,他們將這項技術應用到了輪圈上面,打造了3D打印輪圈。
雖然說這款輪圈是專門為邁凱倫P1車型打造,可是其并不是邁凱倫所生產的,而是美國HRE輪轂制造公司專門開發(fā)的,這款輪圈采用了鈦合金材料,可以說強度十分驚人,甚至其已經比常規(guī)方式生產的零部件更加出色。
金屬3D打印作為一種具有較大發(fā)展?jié)摿Φ募夹g,其應用尤其受到業(yè)內人士的關注。金屬3D打印技術發(fā)展中有三個重要的因素,設備、材料和工藝,國內目前在這三方面還有提高的空間。為了擴大 3D 打印技術的應用規(guī)模, 金屬增材制造技術正在朝著大尺寸、低成本、多材料、高精度、高效率方向發(fā)展。
早在2019年1月起,全新的3D打印支架將被運送到第一架飛機上。空中客車公司正與GE Additive和GE Aviation緊密合作,已經宣布3D打印發(fā)動機部件已獲得美國聯邦航空管理局(FAA)的批準。
綜合來看,目前,我國3D打印產業(yè)尚處于發(fā)展初期,發(fā)展初期的3D打印產業(yè)鏈主要包括最初的原材料處理、設備制造到最后的打印應用與服務。隨著技術的不斷進步,除了汽車、航天航空外,有望涌現出更多新應用。
今后,隨著經濟發(fā)展水平和消費者消費能力地提高,消費者會傾向于追求更加個性化的需求,3D打印將與機器人、人工智能等技術一起,提高制造業(yè)生產線的柔性化程度,以更低成本生產定制產品,大力推動制造業(yè)生產方式由大規(guī)模生產向個性化定制轉變。3D打印市場,或許會更加“熱鬧”。
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