增材制造技术在汽车行业的成果是有目共睹的。从F1赛车零件到大规模生产线的工具,从金属到聚合物,从赛道跑车到日常用车,整个汽车行业都在以某种方式使用增材制造技术。
去年,3D Systems公司新任CEO Jeff Graves上任后便重新调整公司规划,新成立的工业团队将把运输业和赛车业作为拓展客户的重点之一。
Kevin Baughey
3D Systems运输和运动赛车部门负责人Kevin Baughey告诉TCT编辑团队:“运输和赛车运动从一开始就是3D Systems的重要组成部分。我们与应用工程师进行了交谈,我被他们在该领域所拥有的专业知识所震惊到。”
从与客户的初步沟通中,团队分解了当前客户的应用情况和挑战,出现了两个关键方向:一个是现有使用案例的生产力和效率;另一个是围绕 “科学化”进行优化。
Baughey解释道:“我们想要真正利用基础科学和工程来解决问题,这些应用在先进的F1赛车中非常典型,但站在消费者方面我们也看到,电动车和混合动力的普及推动了所有先进的推进系统正在进入市场。”
在金属方面,Baughey指出热力学和流体管理的应用中,增材制造提供的设计自由使热交换器和液压蓄能器等部件能更有效地包装。还有一些金属结构应用,轻量化是主要目标。但这背后的原理要复杂得多。
Baughey阐述说:“增材制造技术背后的科学原理正在被静态力量和动态力量所管理。汽车轻量化并非简单地将汽车小型化,也不是单纯地减少车身和零部件的质量,而是在保证汽车性能的前提下,在减重、性能、节能和成本之间寻求平衡。另一方面,增材制造技术大多被应用于动态旋转或来回移动的部件,而消除惯性就能消除所有的效率损失以及提升耐久性。所以呼吁大家不要喊口号只关注典型的轻量化,而是要关注解决问题的基本科学。”
由于动力传动系统、自动驾驶和电动汽车的创新,汽车行业正在不断发展,汽车的基本架构现在也受到了挑战。Baughey回忆起过去在汽车项目管理方面的工作经历说到:“我们没有按照一贯的方式做事。现在我们要深入数字化,以了解行业内试图解决的问题,这不仅适用于工业行业应用,同时也正在渗透到消费者领域。”
材料的发展也在推动先进的应用。在金属方面,新认证的Scalmalloy高强度铝合金已被设计用于重量效率高的承重结构部件,包括悬架支架和能源及流体管理部件,而认证的M789正在为具有更高保真度和更薄壁的汽车部件开辟了可能性,如:具有随形冷却的模具嵌件、轮胎胎面模具、传动系统部件和车轴组件。
经过认证的Scalmalloy 3D打印的金属结构件
除金属材料外,最近增加的Accura AMX Rigid Black SLA树脂已被丰田Gazoo车队采用,用于制造持久的聚合物生产零件。此外还有一些看似“不起眼”的应用也在逐步推进:比如利用透明树脂制造复杂几何形状的部件车辆的照明管道等。
Baughey最后补充道:“材料进步已经将传统的原型材料真正带入了整个汽车生命周期中。”