弗勞恩霍夫正在努力實現(xiàn)批量3D打印汽車零件的可能性
到目前為止，3D打印在汽車行業(yè)的應(yīng)用主要集中在制作原型樣件，生產(chǎn)定制零件，小批量生產(chǎn)需求數(shù)量少的零件等幾個方面，在大批量生產(chǎn)零件方面，3D打印還無法勝任。
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德國的弗勞恩霍夫協(xié)會的IAPT團隊為了改變這一局面，一直在應(yīng)用層面對3D打印進行研究。現(xiàn)在，他們3D打印的一個車門鉸鏈部件，已經(jīng)可以做得比傳統(tǒng)的銑削鉸鏈部件成本低50%，重量輕35%。
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下面就來看看IAPT團隊做了哪些工作：
1、通過激進的設(shè)計方法，重新設(shè)計了這個車門鉸鏈部件。
2、使用零件分析和篩選工具3D Spark對新的設(shè)計方案做了分析和優(yōu)化。
3、對比鉸鏈部件在構(gòu)建平臺上不同打印方向的打印效果，尋找最理想的打印位置。大約節(jié)約費用15%。
4、對鉸鏈部件進行拓撲優(yōu)化，使其重量減少了35%，又節(jié)約了20%的費用。
5、通過計算，減少支撐結(jié)構(gòu)，進一步減少重量，大約節(jié)約費用10%。
6、使用一種新的粉末，大約節(jié)約費用10%。
7、采用更高的層厚，并優(yōu)化其他打印參數(shù)，減少打印時間，雖然會犧牲一部分的零件質(zhì)量（仍優(yōu)于鑄造零件的質(zhì)量），但可以降低成本約15%
8、通過排版，盡可能一次打印更多的零部件，提升3D打印機的使用率，降低成本約10%。
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總的來說，新零件比沒有經(jīng)過優(yōu)化的直接3D打印零件便宜80%。在這80%中，45%的收益來自于支撐和定位，而其余的則來自于材料和工藝優(yōu)化。
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IAPT團隊表示，采用這樣的方法，來小批量生產(chǎn)一些汽車零件已經(jīng)完全可能。尤其是汽車內(nèi)飾的一些部件，可以實現(xiàn)定制化小批量生產(chǎn)，讓消費者具有更多的選擇。不過要在大批量生產(chǎn)時，實現(xiàn)經(jīng)濟效益，對于現(xiàn)在的3D打印來說還不太可能。他們評估的值是5000，當需要的零件超過5000個時，他們的這種3D打印方法也會失去效果。但不管怎么說，也是向批量3D打印汽車零件邁進了一大步。
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當然，他們的這項研究成果也不是沒有用武之地。一些年產(chǎn)量2500-5000輛的汽車，正在評估3D打印零件的效益。像瑪莎拉蒂的新款MC20，就會使用一部分3D打印的零件。
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