還在專注鍛造技術?寶馬早已將3D列印規模化應用在日常生產中

2020-12-17 界面新聞

記者 | 李文博1

如今,3D列印並不是什麼新鮮事。

但在1991年,3D列印可是一項看起來像是從未來穿越回來的神奇魔法——受限於技術水平,彼時3D列印只能在財大氣粗企業的前瞻實驗室中看到,比如德國高檔汽車品牌寶馬就在那一年,將3D列印零部件納入概念車研發體系之中,專注新材料研發應用的「快速成型創新中心」那時還只是一個小型部門。

經過10年的發展,寶馬開始推廣3D列印工藝技術,最初是生產小批量零部件,比如水泵皮帶輪。2012年,勞斯萊斯幻影的雷射燒結零部件應用3D列印。2017年,勞斯萊斯曜影的光纖導軌固定裝置也開始交給3D列印。

過去十年間,寶馬通過3D列印工藝技術生產了100萬個零部件。2018年一年,寶馬集團3D列印生產中心的產量超過20萬件,同比提升42%。2018年底,一件3D列印的車窗導軌被安裝在寶馬i8 Roadster上,這是寶馬集團的第100萬個3D列印量產零件。

在高性能車型領域,3D列印更是如魚得水。有高低功率兩個版本的新一代寶馬「機皇」——S58B30裡的氣缸蓋,便是3D列印的傑作。

複雜的管路結構和輕量化需求超過了傳統鑄造工藝的能力範疇,面對這一難題,3D列印實現了傳統鑄造做不到的工藝。同時,S58B30發動機氣缸蓋避免了冗餘結構造成的材料浪費,達到了更好的輕量化效果。

全新一代寶馬M3和M4就會應用S58B30發動機。

這是寶馬在快速成型製造系統整合方面的裡程碑式事件。寶馬集團負責生產集成和試驗工廠的高級副總裁Daniel Schfer說:「快速成型製造等工藝幫助我們加快開發周期,讓我們的汽車更快地進入系列成熟期。3D列印縮短零部件的生產時間,同時滿足嚴格的質量要求。」

自今年年中以來,寶馬集團一直在為勞斯萊斯汽車增加新型材料部件。這些部件在全球生產網絡中的不同環節和不同地點製造。

這些部件用於車身和乘客艙,具有高剛性。在寶馬集團Landshut工廠,這些金屬部件是通過雷射束熔化製造的。在生產中,金屬3D列印部件在一個完全自動化的過程中被安裝到車身上。

事實上,3D列印雖然快捷又方便,但也不是一拍腦袋就能用上的。

在汽車開發早期階段,工程團隊就確定了快速成型製造在零部件生產中的應用程度。根據不同車型的標準和要求,在數位化生產工具的協助寫,這些標準和要求被定義並轉化為3D列印聽得懂的 「機器語言」。這標誌著寶馬集團能夠更快、更早地確定哪些部件有可能通過3D列印生產。

以前幾乎不可能實現的零部件,對3D列印來說,易如反掌。

自今年6月起,寶馬集團將全部快速成型製造技術集中到慕尼黑郊外的新製造園區。目前,該中心擁有80名員工,已經運行了約50套金屬和聚合物加工系統,另外還有50多套系統在世界各地的生產基地運行。

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