特斯拉正与多家3D打印砂型铸造公司合作——电动汽车更便宜的关键
来自特斯拉(盖世汽车图)
除特斯拉外,宝马和奔驰也已经在采用粘结剂喷射砂模3D打印技术。
从事粘结剂喷射3D打印技术开发的知名厂商Desktop Metal在其官网展示了其已为多个全球汽车品牌提供服务——包括特斯拉、宝马、雷诺、大陆和福特——其中许多品牌使用该公司的技术来3D打印最终用途汽车部件。2021年12月-2022年11月,该公司从同一家德国汽车制造商获得了总价值1690万美元的粘结剂喷射3D打印系统订单,并特别指出是用于“数字铸造”。这家德国汽车制造商,普遍被认为是宝马汽车。
宝马增材制造产业园中的Exone金属打印机
而在2022年的古德伍德速度节上,奔驰展示了一款名为VISION EQXX的概念车。它在2022年6月的一次真实道路续航实验中,实现了1次充电续航1202公里,平均百公里电耗8.3kWh的记录。这款车型引起汽车行业广泛关注,3D打印技术参考注意到,VISION EQXX大量使用了轻量化的技术和材料。
其中,VISION EQXX的整个后副车架将70多个部件整合为一个单一的、仿生、优化结构铝铸件。为了生产梅赛德斯有史以来最大的铝铸件,该公司使用了一个巨大的3D打印砂模,该砂模据称使用了公司内部的voxeljet粘结剂喷射3D打印机制造。其他部件如悬挂支架,也是由3D打印模具铸造而成。
VISION EQXX由70多个部件整合的巨大铝铸件
该整体化的后副车架由奔驰内部开发,使用了完全数字化的技术和软件方法,在汽车行业中是完全独特的,结果是在可用的紧凑空间内实现了最佳功能,并在短短四个月内完成了这一单体大尺寸零件铸造。
VISION EQXX巨大铝铸件整体展示
最重要的结构标准是具备极高的刚度和出色的碰撞性能,一体式铸件的优点在于将功能集成在一个极其轻量化的单个组件中,而不是将多个零件组装在一起。除了后副车架铸件外,VISION EQXX中的另一个一体式铸件是减震器圆顶,它是容纳汽车前部的悬架组件。与后副车架铸件一样,该零件也有助于将重量保持在最低限度,与传统的压制圆顶相比减轻了约4公斤。
根据自然原理设计的结构铸件,也被梅赛德斯-奔驰注册为BIONICAST商标。
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这些应用案例以及数据分析证明,铸造砂模3D打印技术对于汽车行业一体化制造,无论是从新车开发还是批量制造的角度,都有着极大的好处。虽然这项技术已经在多年来获得了应用,但头部的汽车制造商无疑正在对未来的汽车制造提出新的要求,粘结剂喷射砂模3D打印也将有更多的潜力可以挖掘。
国内知名的从事砂型、金属和陶瓷粘结剂喷射3D打印技术开发的峰华卓立公司指出,粘结剂喷射砂型3D打印被广泛认为是用于功能精密零件批量生产的最快增材制造解决方案,铸造行业使用该技术可快速制造出复杂的金属零件,并用于航空航天、汽车和能源行业。
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