增材製造實現汽車“私人定製”
點擊量:351 發布時間:2017-03-07 作者:草莓视频ios(上海)增(zēng)材製造技術有限公司
以3D打印(yìn)、增材製造、快速製造為代表的大量快速(sù)、高效、清潔的柔性製造在工業中獲得廣泛應用,有效解(jiě)決了(le)個性化小批量生產與製造成本之間的(de)矛盾。
中國要成為世界製造強國,必須要發展高新技術產業,而新材料、新(xīn)技術對產(chǎn)業的拉動作用(yòng)不可小視,增材製造與快速製造技術也會讓汽車(chē)行(háng)業受益無窮。
自下而上的製造方法
美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(ASTM)對(duì)增材製造的定義為:采用材料逐漸累加的(de)方法製造實體零件的技術,相對於傳統的材料去除一(yī)切加工技術(shù),是一種“自下而上”的製造方法。
基於(yú)不同(tóng)的分類原則和理解方式,增(zēng)材製造技術還有快速原型、快速成形、快速製造、3D打印等多種稱謂。
增材製造被譽為第三(sān)次工業革命新技術之一,引起了世界各國的(de)廣泛(fàn)關注(zhù)。2015年初,我國工業和信息(xī)化部、國家發展和改革委員會、財(cái)政部聯合發布(bù)了《國家(jiā)增(zēng)材製造(zào)產業發展(zhǎn)推進計劃2015~2016》,推動增材製造體係的完善,搶占高新(xīn)技術帶來的發展機(jī)遇。
之所以要發展增材製造和快速製造技術,目的是使優良的設(shè)計能夠快速變成產品。過去汽車上的鋼蓋或者排氣(qì)管,因為需要做大量的模具,零件從設計(jì)到出(chū)產(chǎn)品(pǐn),要(yào)想快速地完成十分困(kùn)難。現在,增材製造技術則能快速、高效、清潔地完成,實現個性化、小批(pī)量生產。
增材(cái)技術不需要傳統的刀具和夾具以及多道加工(gōng)工序,在一台設備上可以快速精密地製造出任意複雜形狀的零件,從而實現了零件(jiàn)“自由製造”,解決了許多複(fù)雜結構零件的成形,並大大減少了加工工(gōng)序,縮短了加工周期。而且,產品結構越複雜,其製造加速度的作用就越顯著。
發達國家(jiā)非常重視增材製造和快速製造技術,不僅僅是采用增材製造方式,包括高速數控加工,也(yě)包括經濟模具、快速模(mó)具,相對傳(chuán)統的製造方式能夠短周期數字化快速低成本完成製造的方式。
不論是美國、德國、英國,都把(bǎ)增材製(zhì)造、快速製造(zào)列為未來很長一段時間重要的發展主題,這是國際趨勢(shì)。
實現個性化設計(jì)
汽車行業為什(shí)麽要發(fā)展增材製造、快速製造技(jì)術?
一是為了解決設計製造(zào)一體化、製造的柔性化。設計師可以充分發揮想象空間,可以結合自然進行個性化的設計。
同時,製造柔性化、個性化汽車(chē)將來肯(kěn)定會成為可能。有預測顯示,20年後的汽(qì)車有可能(néng)方向盤、車(chē)身,全是個性化的,甚至還會有彩色的汽車等,這是一個很大的(de)轉變。
再就是材料(liào)製備和成形一體化(huà)。過去汽車設計是先研製出材料配方,現在把材料的製備過程和零部件(jiàn)成形連成一條(tiáo)線,實行快速製造。
另一個原因是即使一(yī)個零件也可以多材料組成,在不同的部(bù)位結合功能要求采用不同的材料、強度,這就(jiù)可以(yǐ)實現(xiàn)汽車的(de)定製性能、定製材料於一體,進(jìn)一步(bù)解決汽車輕量化問題或性能安全(quán)可靠的問題,包括性能製造過程中可(kě)控的問(wèn)題。
因為增材製造屬於數字化、自動化裝備,這(zhè)就要求設計生產製造過程實現數字化,包(bāo)括遠程定製。發展(zhǎn)這(zhè)些的目的是為了實(shí)現高品質產品的製造(zào),能夠提升產品質量,降低成本,為(wéi)老(lǎo)百姓的幸福生活提供支撐,這是核心。
目前已有上汽、大眾等部分整車企業聯合零部件企業(yè)製作(zuò)汽車內外飾件的3D產(chǎn)品(pǐn),這說明製造商(shāng)們對(duì)增材製造技術(shù)的接(jiē)受度(dù)正在提高。
數據共享促質(zhì)量提升
決定未來(lái)製(zhì)造創新(xīn)的關鍵因素,一個是材料,一個是製造工藝。
材料是基(jī)礎,材料製造工藝、現(xiàn)代製造的方法是(shì)實現手段,另外還包括生產組織、銷售及商業(yè)模式。如(rú)何把材(cái)料、工藝、裝備和產(chǎn)品有效地組織起來,則需要結合“互聯網+”,改(gǎi)變現有的製造流程。
如果(guǒ)將來基於互(hù)聯網的數據庫能建(jiàn)立起來,遠程能夠共(gòng)享,數據庫的剩餘(yú)價值就可以進一步(bù)提升挖掘。還有數字化裝備、生產線、車間及工廠,這樣就能把材料製品和產品製造出來。
包括(kuò)將來的汽車生產線,肯定是多品種單輛汽車定製(zhì)生產成為主(zhǔ)線,真正柔性化生產線。還有生產係統優化與製造(zào)效率的問題,進一步實現節能減排,把軟件、數據庫(kù)、工藝庫、專家庫,過去的工匠經驗(yàn)變成軟件、變成係統,把過去依賴人的工(gōng)作變成靠設備係統來保障,提升質量。最後就是要實現國際化、合作化、協同化(huà) 。

增材製造和快速製造在汽車行業具體可以有幾個方麵的應(yīng)用。一個是創新設計和校(xiào)驗,另外是整體成形,這是未來(lái)的趨勢,還有一個特色是把材料設計(jì)、結(jié)構(gòu)設計與製(zhì)造能夠一體化來完成,最後是複合成形製造,指工藝複合、材料複合等等。
行業細分化、3D打印材料的突破與豐富將有利於增材製造技術在汽車零部件行業更好、更快(kuài)發展(zhǎn)。3D打印零部件材料種類(lèi)顯著增加,意味著零部件製造成本或在三到五年內大幅下(xià)降。未來,整車以及零部件領域對增材製造技術需求是非常大的,或許會有更多(duō)的3D打印零部件實現產業化。
增材製造能夠促使汽車製造企業拋開傳統加工生產思路,運用科(kē)技(jì)創新思路,把(bǎ)3D打印與汽車行業聯係起來,完成體係創新。目的是解決單件小批快速定製,包括結構設計一體化,進(jìn)一(yī)步實現柔性化,在這個過程中能(néng)夠實現節能減排、提高質量、提高生產(chǎn)效率,尤其是推動整(zhěng)個製造業綠色(sè)化發展(zhǎn),最終(zhōng)提升裝(zhuāng)備製造業和創新製造業(yè)的發展水平。
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