视频:探访通用汽车专用于增材制造的新工厂
美国汽车制造商通用集团于2020年底在美国沃伦技术中心布设了24台3D打印机,致力于推动3D打印技术在汽车产业的应用和发展。这一“递增产业化中心”的发展目标之一便是将3D打印产业化,彻底改变汽车的制造工艺、缩短开发时间、降低成本以及提升品质。
通用3D打印应用中心
过去数年,通用汽车在“递增产业化中心”建设上投入大量资源。目前部署在该中心的24台3D打印机已具备生产能力,支持通过激光烧结、熔融沉积、多喷射聚合等技术,将聚合物和金属原材料制成所需的汽车零部件。
通用汽车传统座椅支架与3D打印支架的比较。通过采用生成设计和3D打印,将支架从八个组件整合为一个组件
通用方面介绍,利用3D打印技术加工而成的汽车零配件具有传统工艺所不能比拟的优势。例如,使用传统加工工艺制作一个零配件,其生产时间动辄需要数周乃至数月,但利用3D打印技术仅需一天就可以完成定制环节,还能节省下大量能源成本及工具成本。
2018年通用采用3D打印制造工具节省了30万美元
雪佛兰 Corvette C8.R 赛车上的铝制油箱和进气组件原本需要8个单独的组件,但利用3D打印技术,8个组件将实现一体成型,并消除了相互间14条焊缝,整体重量也减轻了32%。
通用汽车还在德克萨斯州的阿灵顿装配厂部署了3D打印机,辅以将近 100款手动工具,为雪佛兰Tahoe、GMC Yukon、凯迪拉克Escalade等全尺寸SUV的制造提供支持。
凯迪拉克CT4-V和CT5-V的Blackwing版本将分别安装四个3D打印部件
由中国上汽集团与美国通用汽车公司合资成立的上汽通用也在3D打印技术应用方面大刀阔斧。该公司从 Stratasys 购买的Fortus 450打印机, 将其与传统的 CNC 技术相结合。Fortus 450大大提高了生产效率、精简了操作程序、优化了模型改造。相比传统技术,3D打印使成本减少了79%,交付时间缩短 83%,TAC 重量减轻 21%。而在降本增效的同时,FDM 还方便了操作安装,改善了人机工程。于此同时,上汽通用又采用了内部蜂窝结构式设计,在不失强度的前提下进一步减轻了重量。
在2017年,上汽通用每个工作日的3D打印机都要运行超过 16个小时(全年打印时长高达4280小时),完成了超过500件原型和工装,重达101.7公斤,总共为公司节省了84万人民币。
在上海金桥基地样车试制车间内,上汽通用不仅将3D打印技术用于样车制造中实际装车零件的生产,更将其应用于工装夹具的设计和制作过程中,充分发挥了3D打印快速成型的优势。
3D打印常用于制作汽车装配时所用的工装,包括副车架工装、前/后盖锁工装、前/后风挡玻璃工装、前保中支架工装、大灯工装、字牌/ 标牌工装等。3D打印可精准加工复杂型面并快速成型,上汽通用将之与CNC加工工装结合,满足了自身对性价比、高效、准确等多方面的需求。
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1.天问一号变推力发动机等采用3D打印零件,减重、减体积是关键