騰訊數碼 徐蕭梓丞
在現在的汽車領域中,最先進的技術無疑就是無人駕駛了,而除了無人駕駛之外,新能源汽車也是整個市場未來的發展方向。不過說實話,雖然這兩個方向雖然看起來很美好,但是想要徹底能夠普及或變得越來越成熟,其實還有很長的道路要走。
其實,除了電動汽車和無人駕駛技術之外,在傳統汽車的生產和研發過程中,還有很多其他技術可以很快的被實際運用或者同樣未來充滿了潛力。比如3D列印就是最值得許多汽車廠商或配件公司關注的新技術。
3D列印技術在汽車領域的應用能夠帶來很多優勢,首先傳統汽車和零部件製造是一個減材的方式,包括去除材料(需要道具和夾具),批量生產是需要模具的。
而3D列印是採取了相反的方式,是增加材料,它不需要刀具和夾具,以及非常適合快速生產,尤其適合一些新車型的研發或者中小公司,3D列印技術幾乎不會產生額外的邊際成本。
另外3D列印在模具的精度和供應鏈的效率上,也都能夠帶來無法比擬的優勢。而目前在汽車領域,已經有很多廠商和公司開始進行嘗試零部件甚至是整車的3D列印,如果你對3D列印在汽車領域的應用非常感興趣,不妨和我們來一起看看。
首款3D列印電動汽車
美國本土汽車設計研發公司Local Motors不久之前剛剛宣佈研發成功世界上首款3D列印電動汽車LM3D Swim,這種汽車將于明年開始預售,售價為53000美元。Local Motors計畫讓未來的LM3D系列汽車獲得高速公路上路許可和碰撞認證。
在去年的美國拉斯維加斯改裝車零配件展覽會上,Local Motors公司用時44小時現場3D列印出Strati電動車。LM3D Swim利用直接數位製造工藝製造,它依賴Open IO平臺,未來所有 LM3D項目都將基於Open IO開發。
Local Motors表示,這種社區成員提交式設計將進入“集中測試和開發階段”,公司計畫於2017年初投入生產。LM3D Swim是一款衝浪主題敞篷汽車,看起來像是雙座跑車,採用固定車門設計,車身採用兩種顏色的油漆,車燈採用了凸出式的設計。
Local Motors與沙基工業共同開發了熱塑性車身,車身材料還整合了來自西門子、IBM等公司的其他技術,旨在提供安全、高效的駕駛體驗。
奥迪金属3D列印複刻版賽車
雖然目前主流汽車廠商還並沒有充分發揮3D列印的威力,但是奧迪似乎對這種新興技術非常感興趣,尤其是在高強度材質方面的運用。最近,奧迪的工具製造部門就運用了金屬3D列印技術,製造出了一台概念賽車。
金属3D印表機在整個過程中與塑膠有些不同,需要使用特殊的添加劑,這就意味著需要分多個層次層層列印才能創建出所需要的形狀。同時,金屬可以通過鐳射被分解成非常細小的金屬粉末。
而這種粉末的直徑比人類頭髮的直徑還要小一半,因此這就意味著金屬3D印表機可以製造出非常小巧而複雜的元件。而包括鋁和鋼鐵等構成汽車底盤的主要金屬,都可以通過3D印表機來完成。
這一次奧迪的3D列印部門正努力利用這項技術開始進行測試,並且製造出了一台1:2比例的小車。奧迪利用金屬3D列印技術製造出一半尺寸的Auto Union Typ C賽車,這款賽車由Ferdinand Prosche設計,並且在19.3年和1938年憑藉16缸的引擎獲得了多次大獎賽的勝利。
目前這台賽車只是模型,還無法列印出全尺寸的汽車組件。不過3D列印的最大好處就是可以減少廢料的產生,並且提高效益成本,同時也減少了零配件廠商在建模時的複雜性,從而加速整個汽車的研發和裝配過程。
首款3D列印概念超跑
DM公司在今年夏天對外公佈了自己首款3D列印技術製造的概念超跑DM Blade。它是一款由3D印表機製作出來的可載人超級跑車,當然了,它並不是所有元件都由3D列印機制作,只是車身的整體骨架由3D列印的鋁合金塊和碳纖維管打造,這樣做的好處在於大大降低車身的重量,同時也更利於環保,按照DM公司的介紹,這款Blade超跑的車身強度足夠高,可以應付一般的碰撞。
DM公司首先3D列印出了一種被稱之為“Node”的鋁制節點結構。使用3D列印精心打造出形狀複雜的節點之後,通過現成的碳纖維管材將它們連接在一起。當所有的節點都列印出來後,幾個半熟練的工人手工組裝該底盤前後歷時僅30分鐘,而底盤本身的重量只有61磅。
而作為一輛超跑,DM Blade的性能也絲毫不含糊,車上安裝有一個4缸700馬力的雙燃料發動機,可使用汽油或壓縮天然氣為燃料,它能夠在短短2.2秒內從0加速至100公里/每小時。
3D列印複刻版敞篷復古跑車
喜歡研究跑車的人一定知道SHELBY COBRA這款車,它由Carroll Shelby在1962年推出,稱得上是60年以來最偉大的十大跑車之一。而在高科技如此發達的今天,SHELBY COBRA不僅是最偉大的跑車之一,也是少之又少的擁有眾多複刻版和3D列印版的跑車之一。
這輛3D列印出的SHELBY COBRA採用的是專門的節能電動馬達,將于本周在底特律舉辦的北美國際汽車展會上亮相,從外觀上看,它跟真正的SHELBY COBRA幾乎無任何差別。最讓人驚訝的是,整個SHELBY COBRA 3D列印專案從構思、設計、列印到最後完工只花了6個星期的時間。
勞斯萊斯3D列印飛機引擎
勞斯萊斯除了最知名的豪華汽車之外,其實它也是全球領先的飛機發動機製造商。而就在11月,勞斯萊斯成功的在空客飛機上使用了運用3D列印技術製造的TrentXWB系列渦扇噴氣式發動機。
這款最新的TrentXWB-97引擎專為空客A350-1000設計,預計在2017年投入使用。該引擎開發設計在兩年前開始,本周第一次試飛成功,日後TrentXWB-97也將代替勞斯萊斯Trent900成為空客的新一代引擎。
這次試飛成功不僅僅是XWB-97的里程碑,其中運用的3D列印飛機引擎部件也是行業內一次引入注目的成就。
通用3D列印微型噴氣發動機
今年5月,美國電氣公司一個工程師團隊日前宣佈,他們已經成功地利用3D列印技術列印出一台小型噴氣發動機。這是一個貨真價實的噴氣式發動機,每分鐘轉速33000轉。但是他們並沒有使用普通的家庭3D印表機,而是專門打造了一台,可以使用高熔點金屬粉末作為原料的3D印表機。
這種列印出來的噴氣式發動機將用於遙控飛機,工程師團隊表示,商用飛機發動機過於複雜,目前還無法進行3D列印。這種列印出來的小型噴氣式發動機尺寸是8英寸高,1英尺長。
由於這種3D列印技術基於融合薄金屬層而建立起來,沒有採用切割技術,這個過程浪費更少的材料。另一主要優點是,複雜的零件可以獲得更精確地列印。目前,這款迷你噴氣式引擎正在GE航空部門展示但在此之前,它已經通過了全尺寸發動機測試中心的測試。
世界最大3D列印無人機
在杜拜航展上,Aurora Flight
Sciences攜手Stratasys公司展示了航速可達241km/h的3D列印噴氣式高速無人機。此外它也是當前最大、最複雜的3D印表機無人機。
Aurora Flight Sciences負責設計,而Stratasys則負責組裝。這款無人機的翼展為3米,但卻僅重15公斤,且機身的80%都是通過熔融沉積成型FDM的方式3D列印而成。
Aurora Flight Sciences的Dan Campbell表示,這款產品也是當前通過3D列印製作的最大、最快、最複雜的無人機。兩家公司表示,它們的主要目標是為了闡明,從設計到製造一架羽量級噴氣式無人機,究竟可以有多快。
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