3D打印新工艺助力整车制造商提升百倍加工速度

寂静天花板

日前，福特汽车公司与一家刚成立不久的技术创新公司Carbon3D联合宣布，他们研发的3D打印制造系统加工零部件的速度，比传统3D打印系统提高了25到100倍。福特公司利用这种行业领先的堆叠加工工艺来生产工具，未来很有可能投入到汽车产品零部件的制造。
' v3 _% B- Y( \        　　据了解，这家刚成立不久的公司主要从事可加工聚合物零部件的堆叠制造系统的研发，相应的整套生产设备预期将于2016年正式发布。Carbon3D独创的连续液态界面生成（CLIP）技术能够不间断地加工元器件，相比之下传统堆叠工艺一次只能加工一个材料图层。创新技术连续加工工艺取代了传统逐步加工工艺，氧气扩散到模具的底层，有效控制了紫外线引起的化学反应。随着氧气含量的不断降低，紫外线开始发挥它的功效。　
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' P* A. [1 W7 r　福特公司希望扩展3D打印技术的使用范围，因为该技术在很多领域都已经逐渐被市场接受。堆叠加工工艺非常适用于快速制造，例如原型产品制造，这样就可以省去相关模具研发的大量时间；当然福特公司还会直接利用3D打印技术来生产工具和模具。3D打印对原型产品非常合适，福特利用该技术进行产品研发已经有了很长时间；现在又扩展到加工工具，进一步降低了汽车产品的研发周期。3D打印还可以用来检验零部件的人机工程学水准，通过打印部件观察工作人员在受限空间是否能够完成指定操作。

        　　福特公司最终将很有可能利用Carbon3D的高速3D打印系统来小批量生产零部件，因为汽车制造量巨大，所以通过传统制造技术来加工零部件更加高效。不过3D打印部件可以是一些非常规的形状和尺寸，堆叠工艺加工产品也比传统技术产品更特别、更个性化。福特公司对一些传统技术无法完成的结构很有兴趣，举例来说如果实心部件替换成蜂窝结构的空心部件，整体强度不会受到影响，同时降低了重量，这种产品除了3D打印，其他技术几乎不可能实现。3D打印的另一个优势是能够把多个组件整合在一起，有助于减少运输和装配成本。

        　　福特与Carbon3D的合作从2013年开始，代表着福特对技术创新公司有着浓厚的兴趣。由于汽车制造业产品研发周期都相对较长，这些刚成立的公司在短期内很难获得理想的投资利润率，因此该合作关系也面临着很多挑战。整体而言，新成立公司往往只考虑眼前利益，最多进行半年到一年的规划；而与福特这种大型制造企业的合作，则可以帮助他们筹集到大量的资金，全心全意投入到尖端技术的研发中。
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/ L' l8 y& C9 c0 E: j4 n& N        　　福特集团全球产品开发副总裁Raj Nair表示：“我们推动创新的能力取决于从概念到量产有多快。此项技术能够快速将我们的产品从原型概念转变为实际产品，甚至能够直接量产。高于我们之前任何的方法，我们能够借此技术最快地将最新车型提供给消费者。”
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        　　据悉，首批使用3D打印部件的汽车将包括福特福克斯车系所使用的弹性车体垫圈以及连接阻尼的缓冲部件。