從寶馬技術日看逐漸融入汽車生產中的3D打印技術

在上周于法國研發(fā)中心舉行的寶馬技術日中，寶馬摩托S1000RR 成為了亮點。復雜的線條貫穿S1000RR的車身，其中多處簍空的車架、搖臂像極了動物的骨骸，制造這些獨特結構的技術是選區(qū)激光熔融3D打印技術。雖然，S1000RR 摩托所展示的3D打印技術并沒有被用于這款摩托的批量生產，但是寶馬通過它展示了3D打印技術的優(yōu)勢，即：制造復雜結構以及在無模具的情況下實現零件的直接制造。而寶馬正在利用這些優(yōu)勢，逐漸開啟3D打印技術在生產中的應用。

融入生產的3D打印技術
根據市場觀察，寶馬將3D打印的應用分為四個層次 ：新產品研發(fā)，小批量生產，個性化定制服務，以及備品備件制造。

通過3D打印技術制造新產品原型件，寶馬的工程師能夠快速測試組件。在研發(fā)中，工程師通過3D打印設備做出一系列符合要求但各不相同的部件，并對它們進行動態(tài)的測試，最終選定最好的設計，并通過傳統(tǒng)大規(guī)模制造生產線進行量產。

在小批量生產方面，寶馬將通過粉末床金屬3D打印技術制造的輕量化支架，這款支架將被安裝在寶馬 i8 Roadster 電動車中。2018北美車展上寶馬 i8 Roadster First Edition正式亮相，新車是全球首款插電式油電混合動力的雙座敞篷車，純電續(xù)航里程為53km，該車型將限量200臺。根據3D科學谷的市場研究，寶馬在粉末床金屬3D打印技術誕生的初期就開始使用了，在寶馬集團內部，就有擁有十多年金屬打印經驗的專家。早期的經驗主要偏重于設計驗證、功能測試，這些早期積累的know how也為寶馬進入到系列小批量生產帶來了積淀。

寶馬還是汽車個性化零部件3D打印定制服務的先行者。從2018年開始，MINI汽車通過3D打印技術，提供汽車零部件個性化定制服務, 新購買和已經購買MINI 的車主可以通過專用的在線配置程序來設計自己的內外飾配件，包括：3D打印的儀表盤、側面指示燈、個人化的閩鈑和LED水坑燈。設計要求提交之后，車主定制的零部件將在四周內完成交付，所有定制零件將由寶馬在慕尼黑完成，然后發(fā)送到MINI。每個部件都將經過寶馬集團的碰撞和持久性測試。

在寶馬3D打印技術組合中，既包括粉末床金屬3D打印技術，還包括Carbon, HP等公司的快速塑料3D打印技術。寶馬對于這些技術的應用，已經超越原型制造，逐漸融入最終零部件的生產中。

2018年年初，寶馬還公布了打造3D打印新工廠的計劃，3D打印工廠致力于進一步推動該技術在寶馬汽車制造過程中的應用，新廠預計于2019年正式開放使用。寶馬的3D打印工廠將成為寶馬集團增材制造的一個重要里程碑。在這里，寶馬將評估塑料和金屬3D打印的新技術和現有技術，并將其發(fā)展為成熟的體系系列。寶馬的目標是提供最佳的技術和工藝鏈，無論是針對單個零部件，小批量生產還是大規(guī)模生產。

當人們從制造的角度看待汽車這一面向消費者的機械產品時，如何實現其零部件的高效、低成本生產總是其中備受關注的話題，而這些制造需求，似乎是當前的增材制造工藝所無法滿足的。但事實上，以更具優(yōu)勢的成本和生產效率量產汽車零部件是具有可行性的，實現這一切皆取決于對增材制造技術的理解，以及對增材制造工藝優(yōu)化和設計優(yōu)化的駕馭能力。

除此之外，3D打印新技術的出現也為3D打印技術在汽車零部件批量生產中的應用創(chuàng)造了更多機會。拿近兩年快速發(fā)展的粘結劑噴射金屬3D打印技術來說，這種間接金屬3D打印技術，比粉末床金屬3D打印技術具有更快的打印速度，由于這種技術可以使用金屬注射成型的粉末材料，在打印材料方面也更具經濟性。

來源：3D科學谷