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改变汽车生产的游戏规则——大众汽车谈惠普的金属3D打印

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改变汽车生产的游戏规则——大众汽车谈惠普的金属3D打印

作者:
发布时间:
2019/11/14
【摘要】:
传统汽车从设计定型到第一辆汽车出厂大概需要三年左右的时间,在此期间所有的汽车零件都不允许改变设计,而在电动汽车发展的时代,例如特斯拉汽车几乎每个月都会有一次软件的自动更新,相对固化的体系成为了传统汽车厂商的阿克琉斯之踵。寻求突破,成为传统车厂转型的当务之急。 
  传统汽车从设计定型到第一辆汽车出厂大概需要三年左右的时间,在此期间所有的汽车零件都不允许改变设计,而在电动汽车发展的时代,例如特斯拉汽车几乎每个月都会有一次软件的自动更新,相对固化的体系成为了传统汽车厂商的阿克琉斯之踵。寻求突破,成为传统车厂转型的当务之急。
  面对大势已定的电动汽车发展趋势,传统汽车厂商正在奋力突围。近日,大众汽车宣布将与GKN和HP一起在HP Metal Jet系统上生产10,000个金属零件,从而重申了对汽车金属3D打印的承诺。
 
 
来源:大众汽车
  新维度新生态
  为了强化大众对金属3D打印的重视意识,大众还通过HP Metal Jet 3D打印系统生产其新型ID.3电动汽车的微型模型,用于市场宣传目的。
  售价为30,000欧元的ID.3电动汽车于2019年11月4日投入量产。德国联邦总理默克尔(Angela Merkel)观看了德国中部茨维考(Zwickau)工厂装配线的第一批车辆。一旦2021年全面投入运营,这家耗资13.3亿美元的工厂每年将生产33万辆电动汽车,这是大众汽车“全球电动攻势”战略布局的一角。该公司表示,茨维考工厂将成为“欧洲最大,效率最高的电动汽车工厂”。
  大众集团预计,到2028年,电动汽车的年销量将达到2200万辆,虽然最初用惠普的Metal Jet制造的零件可能看起来并不重要,但这是标志着三阶段战略路线图第一步的里程碑。
 
 
惠普金属3D打印三阶段战略路线图
  惠普将在大众汽车上使用HP的金属3D打印技术,首先是进行大规模定制和装饰部件的制造,并计划尽快将Metal Jet金属3D打印的结构部件集成到下一代车辆中,并着眼于不断增加的部件尺寸和技术要求。
  未来的目标是每年制造5万至10万个的足球大小尺寸零件。这些3D打印组件可能包括变速杆和后视镜支架等。增材制造将凭借其在轻量化方面的优势而在不断增长的电动汽车的生产领域中获得部署,HP预计不久的未来将生产经过完整安全认证过程的金属零件。
 
 
  根据大众汽车技术规划与开发负责人Martin Goede博士,大众对通过增材制造进行工业化的愿景已通过HP Metal Jet迅速变为现实,HP Metal Jet改变了汽车行业,惠普的创新步伐和先进的技术能力超出了预期。大众正在积极实现其发展进程的里程碑,并正在积极确定和开发用于生产的功能部件。
  根据惠普3D打印和数字制造部门全球金属主管Tim Weber,汽车行业的数字化转型正在进行中,大众汽车公司以战略眼光和大胆的行动引领潮流。惠普致力于提供客户所需的设备与方案,以突破性的经济效益加速设计和生产高质量的最终零件。惠普与大众汽车以及GKN等合作伙伴一道,走在了未来工厂的发展路线上。
 
 
  直到2021年,HP Metal Jet才能为更广泛的用户群使用,但抢先体验将带来一招领先处处领先的优势。目前大众对HP Metal Jet提供的技术能力感到满意,包括零件的制造速度,质量和低成本。
  3D科学谷Review
  根据《暗知识》,电池的成本正在呈现稳步下降的态势,十年后电池成本只占整车成本的1/50,几乎可以忽略不记。即使没有自动驾驶技术,整个汽车行业也会像电动汽车大规模转型。
  电动汽车的巨大商业前景,将催化原来静态的汽车产业供应链变为动态的生态系统。在3D科学谷看来,3D打印以其免除模具,成就复杂细节的特征从“基因”上与动态的生态系统是十分贴合的。
  金属在3D打印领域,以Binder Jetting-粘结剂喷射金属3D打印技术为代表的间接金属3D打印以高速,低成本获得了业界的高度关注。
  Binder Jetting-粘结剂喷射金属3D打印过程中实现精细地散布和压实细金属粉末并非易事,这其中需要许多精确的过程来快速和可重复地完成该操作。此外,确保均匀的铺粉只是重要的过程控制的一部分,还需要控制用于粘结剂喷射的喷墨打印头必须每秒精确地输送数千个微小液滴(10-80微微升)。在打印头速度高达1米/秒甚至更快的液滴速度时,液滴必须准确地撞击粉末而不会发生飞溅。
  根据3D科学谷的市场观察,喷墨打印头正是惠普的一大核心优势。此外,粘结剂的化学技术是Binder Jetting粘结剂喷射金属3D打印技术区分其解决方案的领域之一。
  又快,又好,这永远是相互矛盾的挑战,按照惠普的技术应用发展路线图,到2021年,其金属3D打印设备将用于汽车领域的结构件获得安全认证的生产。
  面对即将发生的汽车结构件制造游戏规则的改写,汽车厂商将如何应对,3D科学谷将保持持续关注。(来源:3D科学谷)