從寶馬技術(shù)日看逐漸融入汽車(chē)生產(chǎn)中的3D打印技術(shù)

在上周于法國(guó)研發(fā)中心舉行的寶馬技術(shù)日中，寶馬摩托S1000RR 成為了亮點(diǎn)。復(fù)雜的線條貫穿S1000RR的車(chē)身，其中多處簍空的車(chē)架、搖臂像極了動(dòng)物的骨骸，制造這些獨(dú)特結(jié)構(gòu)的技術(shù)是選區(qū)激光熔融3D打印技術(shù)。雖然，S1000RR 摩托所展示的3D打印技術(shù)并沒(méi)有被用于這款摩托的批量生產(chǎn)，但是寶馬通過(guò)它展示了3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，即：制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)以及在無(wú)模具的情況下實(shí)現(xiàn)零件的直接制造。而寶馬正在利用這些優(yōu)勢(shì)，逐漸開(kāi)啟3D打印技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

融入生產(chǎn)的3D打印技術(shù)
根據(jù)市場(chǎng)觀察，寶馬將3D打印的應(yīng)用分為四個(gè)層次 ：新產(chǎn)品研發(fā)，小批量生產(chǎn)，個(gè)性化定制服務(wù)，以及備品備件制造。

通過(guò)3D打印技術(shù)制造新產(chǎn)品原型件，寶馬的工程師能夠快速測(cè)試組件。在研發(fā)中，工程師通過(guò)3D打印設(shè)備做出一系列符合要求但各不相同的部件，并對(duì)它們進(jìn)行動(dòng)態(tài)的測(cè)試，最終選定最好的設(shè)計(jì)，并通過(guò)傳統(tǒng)大規(guī)模制造生產(chǎn)線進(jìn)行量產(chǎn)。

在小批量生產(chǎn)方面，寶馬將通過(guò)粉末床金屬3D打印技術(shù)制造的輕量化支架，這款支架將被安裝在寶馬 i8 Roadster 電動(dòng)車(chē)中。2018北美車(chē)展上寶馬 i8 Roadster First Edition正式亮相，新車(chē)是全球首款插電式油電混合動(dòng)力的雙座敞篷車(chē)，純電續(xù)航里程為53km，該車(chē)型將限量200臺(tái)。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)研究，寶馬在粉末床金屬3D打印技術(shù)誕生的初期就開(kāi)始使用了，在寶馬集團(tuán)內(nèi)部，就有擁有十多年金屬打印經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家。早期的經(jīng)驗(yàn)主要偏重于設(shè)計(jì)驗(yàn)證、功能測(cè)試，這些早期積累的know how也為寶馬進(jìn)入到系列小批量生產(chǎn)帶來(lái)了積淀。

寶馬還是汽車(chē)個(gè)性化零部件3D打印定制服務(wù)的先行者。從2018年開(kāi)始，MINI汽車(chē)通過(guò)3D打印技術(shù)，提供汽車(chē)零部件個(gè)性化定制服務(wù), 新購(gòu)買(mǎi)和已經(jīng)購(gòu)買(mǎi)MINI 的車(chē)主可以通過(guò)專(zhuān)用的在線配置程序來(lái)設(shè)計(jì)自己的內(nèi)外飾配件，包括：3D打印的儀表盤(pán)、側(cè)面指示燈、個(gè)人化的閩鈑和LED水坑燈。設(shè)計(jì)要求提交之后，車(chē)主定制的零部件將在四周內(nèi)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(gè)部件都將經(jīng)過(guò)寶馬集團(tuán)的碰撞和持久性測(cè)試。

在寶馬3D打印技術(shù)組合中，既包括粉末床金屬3D打印技術(shù)，還包括Carbon, HP等公司的快速塑料3D打印技術(shù)。寶馬對(duì)于這些技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)超越原型制造，逐漸融入最終零部件的生產(chǎn)中。

2018年年初，寶馬還公布了打造3D打印新工廠的計(jì)劃，3D打印工廠致力于進(jìn)一步推動(dòng)該技術(shù)在寶馬汽車(chē)制造過(guò)程中的應(yīng)用，新廠預(yù)計(jì)于2019年正式開(kāi)放使用。寶馬的3D打印工廠將成為寶馬集團(tuán)增材制造的一個(gè)重要里程碑。在這里，寶馬將評(píng)估塑料和金屬3D打印的新技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)，并將其發(fā)展為成熟的體系系列。寶馬的目標(biāo)是提供最佳的技術(shù)和工藝鏈，無(wú)論是針對(duì)單個(gè)零部件，小批量生產(chǎn)還是大規(guī)模生產(chǎn)。

當(dāng)人們從制造的角度看待汽車(chē)這一面向消費(fèi)者的機(jī)械產(chǎn)品時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)其零部件的高效、低成本生產(chǎn)總是其中備受關(guān)注的話題，而這些制造需求，似乎是當(dāng)前的增材制造工藝所無(wú)法滿(mǎn)足的。但事實(shí)上，以更具優(yōu)勢(shì)的成本和生產(chǎn)效率量產(chǎn)汽車(chē)零部件是具有可行性的，實(shí)現(xiàn)這一切皆取決于對(duì)增材制造技術(shù)的理解，以及對(duì)增材制造工藝優(yōu)化和設(shè)計(jì)優(yōu)化的駕馭能力。

除此之外，3D打印新技術(shù)的出現(xiàn)也為3D打印技術(shù)在汽車(chē)零部件批量生產(chǎn)中的應(yīng)用創(chuàng)造了更多機(jī)會(huì)。拿近兩年快速發(fā)展的粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)來(lái)說(shuō)，這種間接金屬3D打印技術(shù)，比粉末床金屬3D打印技術(shù)具有更快的打印速度，由于這種技術(shù)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(jīng)濟(jì)性。

來(lái)源：3D科學(xué)谷