通用推出凱迪拉克CELESTIQ電動(dòng)汽車，搭載超過(guò)130個(gè)3D打印部件

2025年6月9日，南極熊獲悉，美國(guó)跨國(guó)汽車制造商通用汽車正將增材制造 (AM) 技術(shù)的應(yīng)用從原型設(shè)計(jì)擴(kuò)展到小批量生產(chǎn)，首款車型是凱迪拉克 CELESTIQ。這款手工打造的豪華電動(dòng)轎車集成了 130 多個(gè) 3D 打印組件，這些組件由位于密歇根州沃倫的通用汽車增材工業(yè)化中心 (AIC) 開(kāi)發(fā)，以支持定制化車輛設(shè)計(jì)。

通用汽車先進(jìn)制造生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)專家Brennon White說(shuō)道：“在考慮是否使用增材制造時(shí)，我們會(huì)問(wèn)‘它能否滿足功能要求？經(jīng)濟(jì)上是否合理？’如果兩個(gè)問(wèn)題的答案都是肯定的，我們就知道應(yīng)該選擇增材制造。我們采用CELESTIQ技術(shù)就是為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)——增材制造技術(shù)賦予了我們一些其他技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的成果?！?/div>

△CELESTIQ，一款手工打造的電動(dòng)轎車。圖片來(lái)源：通用汽車

從原型到生產(chǎn)

幾十年來(lái)，通用汽車一直運(yùn)用增材制造技術(shù)開(kāi)發(fā)功能原型，簡(jiǎn)化工程流程并縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。CELESTIQ的推出標(biāo)志著通用已開(kāi)始將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)。

CELESTIQ車型的3D打印部件包括方向盤中心，采用金屬激光粉末床熔融技術(shù)制造，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的形狀和LED照明等嵌入式功能。成形部件用作方向盤開(kāi)關(guān)周圍的裝飾邊框，是通用汽車目前在產(chǎn)的最大3D打印金屬部件。

懷特說(shuō)：“我們希望這個(gè)部件是金屬的，與車輛的高端外觀和質(zhì)感相得益彰。我們研究了多種制造方案，最終選擇了增材制造，因?yàn)樗梢灾圃斐鼍隆⒓?xì)致、緊湊的部件?！?/div>

△CELESTIQ方向盤。圖片來(lái)自通用汽車。

另一項(xiàng)創(chuàng)新是安全帶可調(diào)節(jié)導(dǎo)環(huán)——通用汽車首款3D打印金屬安全部件。導(dǎo)環(huán)將多個(gè)部件整合成一個(gè)堅(jiān)固、連續(xù)的單一形狀，并榮獲金屬粉末工業(yè)聯(lián)合會(huì)頒發(fā)的2024年汽車-電動(dòng)汽車類別金屬增材制造部件杰出獎(jiǎng)。

懷特說(shuō)道：“我們找到的所有飾面都無(wú)法滿足這款杰出車輛的高端需求。使用增材制造技術(shù)，我們可以將多個(gè)部件整合成一個(gè)完整的整體。它不僅擁有毫不費(fèi)力的美觀，而且堅(jiān)固耐用?！?/div>

△CELESTIQ的安全帶。圖片來(lái)自通用汽車。

汽車應(yīng)用中的增材制造

增材工業(yè)化中心 (AIC) 于2020 年啟用，是通用汽車的增材技術(shù)開(kāi)發(fā)中心，占地 15,000 平方英尺，擁有 20 多臺(tái)能夠打印金屬和聚合物的機(jī)器。CELESTIQ 的零部件（例如車窗開(kāi)關(guān)、扶手、中控臺(tái)裝飾和內(nèi)部結(jié)構(gòu)支撐）最初在 AIC 開(kāi)發(fā)，然后轉(zhuǎn)交給供應(yīng)商進(jìn)行生產(chǎn)。

CELESTIQ 目前是通用汽車中 3D 打印部件數(shù)量最多的車型。此外，增材制造技術(shù)也應(yīng)用于通用汽車的其他車型。凱迪拉克 V 系列 Blackwing 是首款采用增材制造部件的車型，其中包括手動(dòng)變速桿上的徽章。這項(xiàng)技術(shù)也應(yīng)用于凱迪拉克賽車隊(duì)的賽車運(yùn)動(dòng)中。

汽車增材制造

隨著汽車制造商致力于節(jié)省原型設(shè)計(jì)、工具和最終用途零件的材料、成本和時(shí)間，3D 打印在汽車制造中的作用日益重要。

今年3月，本田宣布正在研究如何利用激光粉末床熔合 (LPBF)技術(shù)“為制造工藝增添新價(jià)值”。這家總部位于東京港區(qū)的全球汽車制造商表示，3D打印技術(shù)能夠以比傳統(tǒng)方法更低的成本快速高效地生產(chǎn)復(fù)雜形狀的產(chǎn)品。該公司還指出，3D打印“智能工廠”的潛力可以“顯著縮短從開(kāi)發(fā)到量產(chǎn)的流程”。

此外，日本SUV制造商斯巴魯公司利用惠普公司的多射流熔融技術(shù)，為其力獅傲虎Boostgear套件概念車3D打印零部件。惠普日本公司和DMM.make 3D打印公司在2024年?yáng)|京汽車沙龍上宣布了此次合作，  旨在探索汽車設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中增材制造的全新可能性。

最近，福特汽車公司宣布將利用3D打印技術(shù)為20年來(lái)的首場(chǎng)F1賽事做準(zhǔn)備。福特計(jì)劃參加2026賽季的比賽，目前已在增材制造實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)了超過(guò)1000個(gè)3D打印汽車部件，包括電池冷卻板和其他系統(tǒng)的冷卻板。這些部件將用于賽車的內(nèi)燃機(jī)和混合動(dòng)力技術(shù)。