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3D打印技（jì）術在汽車（chē）領域的應用

2016-8-25 來源：上（shàng）海（hǎi）雷標實業有作者：趙春香

一、3D打印技術簡介

3D打印技術的國際影響

3D打印是數字製造的一個重要分支，2012年在最具行業影響力的英（yīng）國《經濟學人》雜誌上被（bèi）譽為第三次工業革命的（de）標誌。

奧巴馬政（zhèng）府將增材製造技術列為國家（jiā）發展戰略，2012年4月17日，“增材製造技術”被確定為首個製造業創新（xīn）中心。奧巴馬在2013年2月18日的國情谘文演講（jiǎng）中進一步強調（diào）：“3D打印有可能革（gé）命化我們製造幾乎所有產品的方式。”

國家（jiā）對3D打印技術大力支持

增材製造（zào）（3D打印）技術

增材製造（Additive Manufacturing，簡稱AM）技術，俗稱3D打（dǎ）印

借助（zhù）類似於打印機的數字化製造設備，以非去除加工的方式，分層製造，疊加出各類工業、日用（yòng）產品或藝（yì）術品。3D打印技術在汽車、航空、建築、醫療、視頻、照相、藝術等領域均可實際應（yīng）用。該項技術（shù）發展已有30餘年。

增材製（zhì）造（3D打印）技術

機械製造業最常用（yòng）的成（chéng）形方式。精度高，適用材（cái）料廣泛（fàn），無需減材製造設備廠商研製、提供專用材料；但材料利用率較（jiào）低（dī），常需（xū）用（yòng）模具預成形，加工周期較長（zhǎng），難於加工形狀非常複雜的工件。

無需傳統加工機床和工程模具，據CAD圖形可直接製作形狀非常複（fù）雜的工件，通常隻需切削法30％～50%的工時和20％～35%的成本（běn）。被譽為（wéi）製造業的一場革命並獲得了廣泛的應用（yòng）。

3D打印-主要的技術分支

3D打印快速成型技術主要可以分（fèn）為七個技術分支:

1. 光聚合固化成型(SLA)

2. 粉床熔合成型(SLS,SLM)

3. 熔融（róng）沉積成型（FDM）

4. 材料噴射成型(polyjet)

5. 粘結劑噴射(3DP)

6. 疊層製（zhì）造 (LOM)

7. 定向能量沉積成型(LENS)

二、3D打印技術在汽車領域中的應用

3D打印在汽車領域的應用實（shí）例

3D打印在汽（qì）車領域的應用實例

打印後尺寸精度可達±50μm，表麵粗糙度Ra6~Ra10μm左右，滿足一般功能性金屬零件要求經切削加工、拋光後，滿足精密功能性金屬零件要求

2.1 研發設計中應用---結構尺寸的確認

2.1 研發設計中（zhōng）應用---結構尺寸的確認

2.1 研發設計中應用---裝配關係的確認

2.1 研發設計（jì）中應用---裝配關係的確認

2.1 研（yán）發設計中應用---裝配關係的確認

2.1 研發設（shè）計中（zhōng）應（yīng）用---功能性驗證

2.1 研發設計中應用---功能性驗證（zhèng）

2.1 研發設計中（zhōng）應用---功能性驗證

2.2 整車試製，造型評估應用

2.2 整車試製，造型評估應用

2.3 輕量化應用

2.3 輕量（liàng）化應用（yòng）

2.4 工裝夾具及預生產（chǎn）應用

2.5 隨形冷卻（què）應用

實現隨形冷（lěng）卻的唯（wéi）一有效手段——金屬3D打印

1、隨形（xíng）冷卻流道位於處於刀具的加工盲區，傳統的加（jiā）工方法失效

2、3D打印技術通過層層製造的方式加工內部複雜流道，是實現此類結構的（de）唯一（yī）有效加工手段.

2.5 隨形冷卻應（yīng）用金屬3D打印隨形冷卻模具型芯/鑲塊

? 在注塑模具中，模具的某些部位可能成為難以冷卻的熱點，導致（zhì）冷卻溫度場不均勻、開模時間延長（zhǎng），影響產品質量和注（zhù）塑效率? 在模具熱（rè）點（diǎn）位置增（zēng）加隨形冷卻的型芯或鑲塊，可有效消除模具冷卻中的熱點，提高產品質量、縮短開模時間

2.5 隨形冷卻應用混合構建技術製造

ü CNC加工形狀簡單的（de）基體，直（zhí）線（xiàn）型冷卻水道ü 3D打印製造剩餘的複雜輪廓，隨形冷卻流道ü 利用混合構建技術，可為客戶提供（gòng）低成（chéng）本、高附加值的隨形冷卻模具

2.5 隨形冷卻應用

2.5 隨形（xíng）冷卻應用隨形冷卻（què）技術優勢

2.6 個（gè）性化零件

2.6 個性化零件

2.7 行業反饋和技術優勢

2.7 行業反饋（kuì）和技術（shù）優勢

福特快速（sù）成型（xíng）工藝監管員Paul Susalla表示：“進氣歧管是發動機中（zhōng）結構（gòu）最複雜的的部件之一，該部件的傳統開發流程為：工程師首先利用計算機對其進行建模，一個原型（xíng）部件的產生大約需要經過4個月的時間，該過程中花費的成本大約為50萬美元（yuán），而通過3D打印技術，福特公司在4天之內就可以製作一（yī）款相同的進氣歧管原型部件，更（gèng）重要的是，過程中花費的成本僅為3000美元。

這對於客戶來說。意味著零部件（jiàn）的質量更好、重要更輕、成本更（gèng）低，這項技術能夠為福特乃至整個汽車製造業帶來巨大的回報。”

2.7 行（háng）業反（fǎn）饋和技術優勢

福特公司最近使用3D打印技術的案例包括

---全新福特野馬的（de）發動機蓋

---HF35變速箱中的轉子架、傳動箱、阻尼器外殼、變速箱端蓋。這款變速（sù）箱用於福特C-MAX混動車（chē）以及（jí）Fusion混動車中。

----全新福特Fusion中的四（sì）缸EcoBoost發（fā）動機

----福特探險者中的刹車盤（修（xiū）複一個在耐久性測試中發現的製動噪聲問題）

----福特F-150皮（pí）卡中3.5升EcoBoost發（fā）動機的進氣歧（qí）管

2.7 行（háng）業反饋和技術優勢

三、上（shàng）海雷（léi）標實業有限公（gōng）司

雷標簡介

上海雷標實業有限（xiàn）公司成立於2009年，專注車身衝壓工程技術，包括同步工程、工藝結構設計、模具調試。2015年（nián）公（gōng）司新增業務為主機廠和零件廠提供3D打印樣車試製件。

公司下設微信公眾（zhòng）平（píng）台“全球3D打印定製中心”，借助3D打印新工藝（yì），致力（lì）於將汽車文化做到路麵上、桌麵上、手機上（shàng）。雷標樂意攜手誌同道合的朋友（yǒu）一起將3D新工藝應用於汽車研發上，縮短新（xīn）車研發周期，增強企業核心競爭力，最終實現流水線成本定製汽車。

雷標發展曆程

2009.4 上海雷標實業有（yǒu）限公司成立

2012.6 成為PSA標致雪鐵龍在冊供應（yīng）商

2013.6 設立意大利米蘭辦事處

2013.12 上海股（gǔ）交中心Q板（bǎn）掛牌

2014.7 擁有（yǒu）11項自主軟件著作權完善商標等知識產權

2014.12 確定汽（qì）車3D打印樣件及小批量件工藝路，確定微型電（diàn）動汽車（chē）開發與定（dìng）製路線

2016.7 提供塑料（liào）、橡膠、尼龍、金屬、彩色等全材料3D打印技術服務

雷標團隊