3D打印技術(shù)能立即運(yùn)用到汽車(chē)行業(yè)中替代傳統(tǒng)工藝嗎?
其實(shí)3D打印技術(shù)早在20世紀(jì)90年代中期就已經(jīng)問(wèn)世,3d打印技術(shù)介紹https://www.stratasys-china.com/早在1986年人類(lèi)就已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了世界上第一臺(tái)3D打印機(jī),第一個(gè)獲得3D打印技術(shù)專(zhuān)利的是麻省理工學(xué)院。按照大家理解的3D打印知識(shí)來(lái)講,這項(xiàng)技術(shù)不需要昂貴的機(jī)械設(shè)備和模具,能直接通過(guò)三維數(shù)據(jù)變現(xiàn)成實(shí)物,節(jié)省了模具開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證時(shí)間,它所能加工的產(chǎn)品,可以覆蓋我們所有的工業(yè)制品。按照理論上來(lái)講,早就應(yīng)該風(fēng)靡全球,替代掉所有的傳統(tǒng)加工工藝了。但事實(shí)上,最近20年我們偶爾能在媒體上聽(tīng)見(jiàn)通過(guò)3D打印技術(shù)打印出了某一個(gè)飛機(jī)、某一個(gè)汽車(chē)、某一個(gè)手槍、某一個(gè)人造肝臟外,并沒(méi)有看見(jiàn)波音和空客把這個(gè)技術(shù)拿來(lái)量產(chǎn)飛機(jī),也沒(méi)有看見(jiàn)熱衷高科技的特斯拉用來(lái)打印電池和火箭,這中間究竟還有什么難度沒(méi)有攻克嗎? 假如現(xiàn)在OEM要求我們開(kāi)發(fā)一個(gè)塑料材質(zhì)的保險(xiǎn)杠,我們有哪幾種途徑可以實(shí)現(xiàn)呢: 第一種常見(jiàn)辦法,當(dāng)然是機(jī)械加工。先買(mǎi)來(lái)一整塊比保險(xiǎn)杠體積還要大的塑料原材料,通過(guò)編程,將不需要的區(qū)域通過(guò)設(shè)備銑削、鉆孔等方法去除掉,頗有點(diǎn)設(shè)計(jì)階段做快速成型件的意思。這種方法的弊端也很明顯,大量的材料被白白浪費(fèi),一些結(jié)構(gòu)還不能一次直接成型,比如讓直接在保險(xiǎn)杠背面加工一個(gè)直徑3mm高6mm的BOSS柱,還需要單獨(dú)找一臺(tái)設(shè)備加工好,用膠水黏上去,使用時(shí)保證不了強(qiáng)度。整個(gè)過(guò)程大概一周時(shí)間就可以完成,但是一次還只能做一個(gè),產(chǎn)能和效率已經(jīng)被固定了。 第二種方法,先根據(jù)我們的三維數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)加工出對(duì)應(yīng)的模具,再借用注塑設(shè)備,將塑料熔融后注射進(jìn)模腔,冷卻定型后修整完即可。但在這個(gè)過(guò)程中,像保險(xiǎn)杠這樣大一個(gè)模具,從設(shè)計(jì)到最后認(rèn)可,一個(gè)專(zhuān)業(yè)的團(tuán)隊(duì)至少需要3個(gè)月時(shí)間,還不能保證尺寸100%合格,模具開(kāi)發(fā)成本高達(dá)上百萬(wàn)。這種方法適合大批量加工,只要前期驗(yàn)證合格了,后期量產(chǎn)后,每天至少可以產(chǎn)幾百件。 也許你覺(jué)得前面兩種方法都太麻煩了,腦洞大開(kāi)的你,突發(fā)奇想,可不可以將這個(gè)產(chǎn)品的原材料制作成像積木或樂(lè)高玩具一樣的造型,再根據(jù)圖紙,我們把每一個(gè)小的造型根據(jù)保險(xiǎn)杠的長(zhǎng)寬高尺寸堆積固定在一起呢。當(dāng)然可以,但是這種產(chǎn)品堆積出來(lái)后外表粗糙,每塊材料之間肯定會(huì)存在縫隙,既不牢靠,也不能直接投入使用。那我們能不能用更先進(jìn)的設(shè)備來(lái)幫我們完成這個(gè)手工活呢,先將保險(xiǎn)杠根據(jù)3維數(shù)據(jù)均分成X份,再利用計(jì)算機(jī)編程,將材料通過(guò)設(shè)備一點(diǎn)一點(diǎn)、一層一層地按照數(shù)據(jù)輪廓堆積起來(lái),堆積后完全看不見(jiàn)間隙,想要的保險(xiǎn)杠就制造出來(lái)了。那這個(gè)設(shè)備是不是有點(diǎn)類(lèi)似我們辦公用的打印機(jī),將碳粉或油墨一層一層的堆積在紙上,最后顯現(xiàn)出圖像,完全看不出圖層與圖層之間的瑕疵。因此3D打印機(jī)就在這樣的創(chuàng)意中實(shí)現(xiàn)了,只不過(guò)與傳統(tǒng)辦公用打印機(jī)相比,他們是在二維空間工作,3D打印機(jī)是需要在三維空間來(lái)工作。由于3D打印是用逐步逐層疊加的方法來(lái)加工,所以他真正的名字叫增材制造技術(shù)(additive manfacturing ,AM),3D打印只是他的別稱(chēng)。