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汽车工业走向3D打印

发布人:3D打印商情

责任编辑:激光制造商情

来源:3D打印商情

2019-08-02 10:44

  美国汽车工业希望扩大3D打印机的使用。福特汽车公司(FordMotorCo.)和宝马汽车公司(BMW AG)等汽车制造商正与增材制造商直接合作,商讨这项技术的公司也在利用虚拟现实和增强现实来解决制造问题。而且,就像许多其他制造商的情况一样,汽车业希望最大限度地利用Industry4.0,在那里,“连接”的机器彼此之间以及与人类操作人员进行交流。

  在福特位于密歇根州雷德福德市郊区的新的先进制造中心,3D打印机和协作机器人正在研究如何在工厂地板上使用。该中心的虚拟和增强现实设施是福特全球工厂处理如何在工厂地板上安装生产设备等问题的一种方式。

  福特在2017年成立了一个先进的制造组织,汇集了来自这家汽车制造商制造部门的员工。去年,在一家工业公司搬到底特律地区的另一个地点后,该集团确定了自己的选址。

  3D打印能力提升

  3D打印或增材制造(AM)涉及从数字设计逐层打印零件。这项技术正在转向打印更大的零件和用各种金属进行更多的打印。航空航天公司多年来一直在投资于增材制造,因为3D打印技术使新的设计成为可能,并有望更有效地使用钛等金属。

  然而,汽车工业的生产量更大。到目前为止,汽车制造商和供应商对3D打印的采用已经落后于他们在航空航天领域的同行。

福特汽车公司(FordMotorCo.)首席执行官吉姆·哈克特(JimHackett)最近在该公司先进制造中心(Advanced该设施包括3D打印机、协作机器人、虚拟现实和增强现实设备。

  “目前3D打印的应用仅限于工具、模具、夹具和一些低体积零件,”密歇根州安阿伯(Ann Arbor)汽车研究中心(Car)工业、劳动和经济副总裁克里斯汀·德齐切克(Kristin Dziczek)说。“在批量生产的汽车和零件中更广泛地采用3D打印的真正障碍是当前冲压、成型和基于机械加工的零件形成过程的循环时间、成本和沉没成本。”3D打印必须变得更快,成本也必须大幅下降,然后我们才能看到汽车工业中广泛的、大容量的应用。”

  然而,在汽车工业中,增材制造业的发展正在进行中。

  福特(Ford)全球先进制造机构总工程师迈克·米库拉(Mike Mikula)表示:“3D打印技术的进步本身创造了一系列历史上无法获得的解决方案。”这些改进包括“我们可以打印的速度,以及我们可以打印的材料的速度”。碳纤维增强聚合物(Cfp)、先进塑料和金属的引入,从“可能的艺术”的角度,极大地改变了潜在的应用。

  “当你把它和增加的计算能力结合起来,”他继续说,“你让软件帮助你设计零件。”它不需要相同水平的工程工作和准备时间为您提供一个主要的解决方案,以满足您的所有要求。所以,无论我们能打印什么,以及我们能以多快的速度打印它们,…它使3D打印成为一项非常有趣的技术。

哈罗德西尔斯福特的先进制造中心显示了一些3D打印零件在最近的媒体活动。

  当然,我们的目标是从为我们的制造过程提供工具和装配辅助工具的角度出发,使它们更加健壮,并有可能克服与3D打印相关的一些技术挑战。”

  此前,福特曾与Stratasys有限公司合作生产3D打印机原型,以生产大型零件。这家总部位于密歇根州迪尔伯恩的汽车制造商,以及宝马公司(DesktopMete),也是总部位于马萨诸塞州伯灵顿(Burlington)的一家增材制造公司的投资者。福特首席技术官肯·华盛顿(KenWashington)是桌面金属公司的董事会成员。

  福特和宝马“知道这即将到来,”桌面金属公司首席技术官兼联合创始人乔纳·迈尔伯格(Jonah Myerberg)说。“他们很着急。这还需要几年的时间才能在整个车辆上被看到。”

  Myerberg说3D打印可能会扩展到模具和夹具之外,但是还有很多不确定性。

  “你不能只看车辆的一个区域,”他说。“你得看看整辆车。我们试图做的是让他们看到3D打印的关键好处。“这位桌面金属(DesktopMete)高管表示,汽车制造商可能会把这项技术推到他们的顶级供应商手中。

  迈尔伯格说:“在幕后有很多事情是这些工程师不会谈论的。”“我们对客户如何使用这些打印机只有很小的了解。”

  9月,惠普公司(HPInc.)介绍了一种新的3D打印技术,它被称为HP金属喷气机,用于钢铁零件的批量生产。据惠普称,大众汽车公司打算在20世纪20年代使用惠普金属喷射技术生产电动汽车。电动汽车的运动部件比传统的内燃机少。因此,电动汽车可能是在汽车工业中扩大增材制造的一个机会。

  工人调整

  随着汽车工业的日益成熟,人们正在努力提高工人的技能。

  阿拉巴马州的劳动力培训项目Aidt正在努力加强其工人培训工作,因为汽车行业的就业越来越复杂。工厂的雇员来到阿拉巴马州坦纳的Aidt工厂,在亨茨维尔附近接受培训。

  阿拉巴马州有几家汽车装配厂。国家还拥有航空航天工厂。因此,阿拉巴马州正在努力改进其制造业培训。今年1月,阿拉巴马州的一个代表团访问了底特律轻量级创新公司(Lift)总部,该公司是美国制造研究所,汇集了多家公司和学者,以改进轻量化制造技术。

  “阿拉巴马州(阿拉巴马州)正在发展制造业,”Aidt的助理总监克里斯蒂·贝恩(Kristi Bain)说。

  “我们必须在先进的制造方案下工作,”阿拉巴马州副商务部长埃德·卡塞尔(EdCastell)在该机构的劳动力发展委员会中表示。“对我们来说,这是一个简单的等式。什么是需要,你是如何定义这种需要的?”

  福特的Mikula表示,这些趋势反映出汽车制造业比以往更具吸引力。

  “这是一个非常令人兴奋的地方,”他说。“这是个很有趣的地方。”