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左边的屏幕是一辆bmw i8 roadster,右边的屏幕是一块零件的cad图像,激光器在金属粉床上来回穿梭,随后,一批精致的零件呈现在我们面前;当画面中一辆bmw i8 roadster打开顶篷后,我们会惊讶地发现,原来它的敞篷软顶支架,正是前面那批精致的零件之一。

这则视频是宝马在展示自己的3d打印技术,它是目前炙手可热的黑科技,不过对于宝马来说,它早已是宝马集团产品制造的一部分。

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根据宝马在有关生产领域的公开资料显示,在过去十年间,宝马已经通过这一创新方式生产了100万个零部件。仅2018年一年间,宝马集团3d打印生产中心的产量超过20万件,同比提升42%。

宝马公司从1991年起就一直将3d打印零部件纳入概念车研发体系之中。2010年,宝马首次开始采用塑料和金属为基础的工艺技术,最初主要用于生产较小批量的零部件,例如dtm车辆的水泵皮带轮。随后在2012年,这项技术进一步应用于制造产劳斯莱斯幻影的各种激光烧结零部件。从2017年开始,劳斯莱斯曜影的光纤导轨固定装置也由3d打印制成,目前劳斯莱斯品牌的产品中共应用了10种3d打印的零部件。

起初,宝马3d打印技术生产的零部件开始主要用于概念车,后来随着技术的进步才开始应用于更多领域。

对于宝马集团而言,3d打印制造技术是现在和未来的关键生产工艺,特别是在全新车型的研发上。比如大名鼎鼎的宝马i8,它的原型车阶段就大量使用了3d打印技术。3d打印技术生产的零部件在材料成形阶段给了宝马很大自由度,这些零部件生产耗时短、并且品质有保证,这使得宝马有足够的信心可以将这些零部件使用到量产车型上。

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那么,3d打印的优点又有哪些呢?

一是更加精准,且重量更轻。我们以刚刚在日内瓦车展大放异彩的bmw individual m850i xdrive coupe night sky夜空定制版为例,这款新车在多个零部件上都使用了3d打印技术,比如外部后视镜盖、前部的进气口分离器、格栅和前翼通风口周围,都由3d打印技术复刻魏德曼花纹。汽车制动卡钳也为3d打印,不仅可以实现更为精细复杂的图案,同时与标准组件相比重量也减轻了30%,从而极大地提升了驾驶动感和乘坐舒适度。

二是快速成型,利于生产。这个优点,bmw i8 roadster为我们做了良好的示范,这款车使用了两种3d打印零部件,一个是铝合金材质的3d打印金属敞篷软顶支架,它相比传统注塑件重量更轻、刚性更佳;另一个是车窗导轨。在3d打印制造专家们的努力下,该导轨仅用五天就完成了研发,并很快在莱比锡工厂投入批量生产。该部件安装于bmw i8 roadster车门内,可令车窗顺畅地开关。

三是满足个性化的需要。除了在轻量化方面具有独特的优势以外,在汽车个性化趋势影响下,客户愈加重视车辆和部件的个性化。而宝马集团通过mini yours定制化产品计划,让用户可自行设计诸如指示器嵌体和仪表盘的装饰条等组件,还可通过在线商店www.yours-customised.mini进行设计,然后将零部件按照规格进行3d打印。凭借独特的先进性和以客户为中心的理念,mini yours定制被授予一项特殊的荣誉:由德国设计委员会“rat für formgebung”基金会颁发的德国创新金奖。

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3d打印(3dp)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。该技术整合了计算机图形处理科技、数字化信息和控制、激光科技、机电一体化科技和材料科技等多项学科知识。也有西方媒体把这种实体自由成形制造技术誉为将带来“第三次工业革命”的新科技。

尽管目前3d打印还没有到达可制造所有种类的合格零部件或整车的水平,但已能胜任多种零部件的小规模补充性生产。即使这样,它对于汽车制造的意义也不容小觑,比如这种技术可实现效率高成本低,可制造出复杂成品,无论是可以迅速生产所需部件以应对突发情况,还是随时根据客户要求修改产品来看,它都是零部件或者整体技术不可或缺的保障性技术。

可以预见的是,在未来,3d打印技术将逐步走进人们生活当中,成为非常普及的一项黑科技;而在汽车领域,3d打印技术也将从简单的概念模型朝着功能型原型的方向发展,渗透到发动机等核心零部件设计领域。显然,未来几年内,汽车行业生产研发领域将迎来3d打印技术的爆发期,而在这一革新技术上,宝马已经用“十年100万个零件”,又一次走在了行业前端。

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