看2019 AME 3D打印卓越论坛上探讨的新能源汽车数字化制造趋势

以敏锐的视角、高度的聚焦、深度的剖析来推动增材制造技术等高端智造技术与行业结合的发展。为了充分展示增材制造及减材制造在电动汽车领域的潜力，揭示3D打印所带来的产品从形状、材质到性能将发生的变化，3D科学谷与中国3D打印文化博物馆于2019年5月30日在上海举办了AME 2019(additive manufacturing excellence)3D打印卓越论坛系列之新能源汽车数字化制造趋势。

图片：第二届国际3D打印嘉年华期间的AME论坛听众提问环节，图片来源智慧湾科创园

本届AME 3D打印卓越论坛由3D科学谷特邀嘉宾Divergent亚太区运营官李冉主持。

图片：李冉主持AME论坛，图片来源智慧湾科创园

3D打印

加快汽车制造转型

 3D科学谷创始人王晓燕分享了《3D打印与新能源汽车白皮书》，王晓燕结合了汽车行业对产品的一致性、可重复性、效率、成本的严苛要求，结合着现今在汽车动力与传动、流体与冷却、悬挂系统，轮胎，座椅，内饰与外饰，工装夹具方面的3D打印应用，来进行了全方位的3D打印在新能源汽车行业应用发展趋势剖析。

图片：王晓燕@AME论坛，图片来源智慧湾科创园

王晓燕指出现阶段在新能源汽车的热管理系统方面，3D打印存在着明显的优势，这种产品的重塑空间很大，对汽车制造企业的转型来说，是一个需要重视的技术抢滩地。

另外，铸造与3D打印的结合势必会随着业界驾驭3D打印技术的能力，以及3D打印砂型和熔模的设备水平提升，而进入到另一个加速的发展阶段。

针对3D打印在汽车领域的发展阶段，王晓燕特别介绍了3D科学谷所提出的汽车行业3D打印发展路线图：在2015年之前，以快速原型的应用为主，在2020年之前，进入到小批量制造、个性化与工具制造的领域，在2025年之前，正向设计与功能集成的零件逐渐颠覆汽车零件制造领域，在2030年之后，离散制造成为一种汽车个性化制造的存在业态。

 来自西门子工业软件亚太区产品业务拓展总监严辉先生介绍了《如何让增材制造在汽车行业进行规模化应用》，严辉介绍了西门子从帮助用户制定增材制造定位，到进行材料与设计，生产工艺与3D打印的建立，到数字化平台都提供了一系列全方位的支持。

严辉谈到了当前3D打印行业普遍存在的传统思路限制与制约，不相连的过程链，众多文件格式之间的转换，工作过程中的失控等方面对3D打印进入到规模化应用阶段带来的困扰。

图片：严辉@AME论坛期间的对话环节，图片来源智慧湾科创园

西门子所打造的数字化双胞胎和增材制造工业化解决方案正是致力于为业界提供一站式的解决方案，西门子通过BOM/BOP和工厂结构的组合，将技术包”发布“到ERP和MES系统，推动增材制造的工业化应用，释放3D打印的潜力。

 voxeljet维捷中国执行董事金天拾先生介绍了《汽车制造的新方式》，结合着维捷中国在苏州7800平方米的新厂房为中国市场提供的3D打印服务、设备组装、售后等方面一体化的支持，金天拾先生着重介绍了维捷在推动3D打印技术在快速开发和量产中的应用。

图片：金天拾@AME论坛

其中一个典型的用于快速开发的案例是在E-motor，电动汽车电机快速开发的案例，这种大功率紧凑型设计的电机壳体，通过3D打印砂型与铸造工艺的结合，将交期从原来的2-3个月缩短至3周，并且成本也获得大幅降低。另外一个案例是电池壳铸件，这种超大型薄壁铸件通过维捷的3D打印砂型与铸造工艺的结合完成了原来难以攻克的技术难题。

在复杂砂型和砂芯方面，维捷拥有大量的案例，将多个零件合为一体，在减轻重量的同时达到性能要求，将实现几何自由度与铸造稳定性完美结合。

而针对量产的市场发展趋势，维捷与德国知名汽车制造商合作开发了VX 1300 X产线用全自动化的砂型3D打印解决方案。金天拾先生指出这种高速铺粉，高速打印，全自动化生产链的解决方案代表了增材制造的未来。

 惠普中国有限公司中国3D 打印业务发展经理姚志坚先生在《惠普的3D打印汽车行业应用》中介绍了3D打印与汽车制造业的结合发展过程，并展示了惠普的塑料3D打印在汽车行业应用的最新进展。

惠普是一家面向万亿的量产制造市场的公司，惠普作为著名的打印机(平面印刷) 制造商拥有非常成熟的喷墨喷嘴技术，其多射流熔融塑料3D打印工艺也是在此基础上形成的，喷墨喷嘴技术是惠普进入量产市场的一大核心技术。

图片：姚志坚@AME论坛

基于惠普的核心技术以及其打造的从软件到材料的生态圈体系，经济性、制造的可预测性，以及更丰富的应用是满足数字化制造需求的三个重要方面。惠普在量产的方向上与汽车厂商不断获得应用突破，不仅在塑料3D打印方面加强了业界的信心，在金属3D打印方面已经与汽车合作伙伴就小型零件的生产获得了初步的成功。

 斯棱曼激光科技（上海）有限公司售前技术支持经理吴鹏先生特别介绍了SLM Solutions在量产方面的四重激光3D打印技术，并提到多重激光应用的挑战。比如在构建大型部件时，需要将4束激光精确对齐才能保证打印质量。所以在用户选择设备配置的时候，仅仅关注参数是不够的，还需要关注厂家提供的相关配套解决方案水平。

经典的案例是布加迪通过SLM Solutions带有四激光器的选区激光熔化3D打印技术制造了世界首个3D打印的新型八活塞整体式制动钳，目前这款制动钳已经通过了300公里运转速度下的刹车测试。3D打印制动钳能够以375 km / h的速度应对极强度、刚度和温度要求，制动力为1.35g，制动盘温度高达1,100°C。3D打印制动钳的抗拉强度为1250 N / mm2，材料密度超过99.7％。

量产方面，布加迪为Chiron超级跑车重新设计了小型电机支架，这个支架中集成了冷却水路，而这种功能集成的复杂部件，只有通过增材制造技术才能够实现。在功能上，这款3D打印小型电机支架能够充当隔热罩，显著减少了电机传递的热量。这款支架通过SLM Solutions的SLM 280实现量产。

SLM Solutions的市场定位是面向量产的制造业市场，除了与Divergent公司的战略合作，吴鹏先生特别介绍了SLM Solutions在汽车应用领域的其他已经量产的零件，包括拓扑优化的万向节。

 本届AME论坛还进行了嘉宾与主持人之间，嘉宾与听众之间的对话互动，激发了业界对3D打印在汽车行业发展潜力的深度思考，其讨论结果的精华部分，将发布在3D科学谷的《3D打印与新能源汽车白皮书》。

3D科学谷希望结合这些深度思考，《3D打印与新能源汽车白皮书》对我国在深化3D打印与应用端的结合方面起到深层次的指导作用，推动我国的3D打印发展。

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