不久的將來，福特汽車公司制造的賽車上，擋泥板(fenders)、進(jìn)氣歧管(intake manifolds)以及擾流板(spoilers) 都將由塑料完全3D打印而成。

福特汽車公司宣布，作為第一家使用Stratasys Infinite Build 3D打印機(jī)的汽車制造商，正在探索如何利用3D技術(shù)打印大型一體式汽車零部件，如汽車阻流板，并將其用于原型車制作和未來車輛制造。

Stratasys Infinite Build系統(tǒng)能夠打印幾乎任何形狀或長(zhǎng)度的汽車零部件，以更經(jīng)濟(jì)有效的方式生產(chǎn)需求量較小的模具、原型車零件或組件，例如福特性能車型或個(gè)性定制的汽車零件等。該系統(tǒng)有可能成為汽車制造業(yè)的突破性技術(shù)。

福特積層制造研究技術(shù)負(fù)責(zé)人Ellen Lee表示：“借助Infinite Build技術(shù)，我們現(xiàn)在可以打印大型模具、卡具和零部件，從而使我們?cè)谠O(shè)計(jì)迭代中能夠更加靈活地應(yīng)變。我們很高興能率先將Stratasys的新技術(shù)投入使用，這有助于我們推動(dòng)這種適用于汽車應(yīng)用和需求的大規(guī)模打印技術(shù)發(fā)展?！?/p>

全新的3D打印系統(tǒng)現(xiàn)位于福特汽車在美國密歇根州迪爾伯恩市的研究與創(chuàng)新中心。

相比鑄造金屬，3D打印出來的零部件重量變輕，成本降低。更輕量的車身意味著更優(yōu)的燃油經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)，更低廉的制造成本對(duì)應(yīng)著更實(shí)惠的購車價(jià)格。雖然這種技術(shù)距離大規(guī)模量產(chǎn)的乘用車還有一些時(shí)日，但福特頗為自豪地宣布，自己是行業(yè)內(nèi)第一家使用Startasys 旗下的Infinite Build 3D打印機(jī)來試驗(yàn)制造量產(chǎn)車零部件的企業(yè)。

類似一間房屋般大小的打印機(jī)坐落在福特位于密歇根州的迪爾伯恩(Dearborn)研發(fā)創(chuàng)新中心內(nèi)。美國汽車制造商設(shè)想將打印機(jī)用在低產(chǎn)量的車型之上，而賽事項(xiàng)目用車就是很好的選項(xiàng)。

“借助Infinite Build技術(shù)，我們可以打印大型的工具、固定裝置以及組件，這些能讓我們?cè)谠O(shè)計(jì)的迭代中更加靈活、自如，”福特增材制造(additive manufacturing)研發(fā)技術(shù)領(lǐng)袖Ellen Lee在一份聲明中說?！拔覀兎浅Ｅd奮，能夠在早期接觸到Stratasys的新技術(shù)，它幫助指導(dǎo)了我們大規(guī)模打印汽車應(yīng)用和需求的研發(fā)。”

Infinite Build 3D打印機(jī)的運(yùn)作方式是，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序?qū)⒘慵?guī)格傳送至打印機(jī)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。然后，設(shè)備開始打印工作，一次打印一層材料(在這種情況下為塑料)，然后逐漸將這些材料逐層堆疊為成品3D物體。

當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到原材料或供應(yīng)材料罐用完時(shí)，機(jī)器臂將會(huì)自動(dòng)用滿罐進(jìn)行替換。這使打印機(jī)在無人值守的情況下可以連續(xù)工作數(shù)小時(shí)或數(shù)天。

福特汽車與3D打印機(jī)的淵源已有數(shù)十年之久，該汽車制造商聲稱，曾于1988年購入了世界上第三臺(tái)3D打印機(jī)。

起初，福特使用3D打印機(jī)制造原型車的按鈕、開關(guān)和把手，現(xiàn)在，這些打印機(jī)開始被用以制造賽車的零部件。其中比較著名的零部件，包括贏得2015年戴托納(Daytona)24小時(shí)賽冠軍的Chip Ganassi原型賽車的進(jìn)氣歧管。

未來，福特還將使用這些設(shè)備，制造全新量產(chǎn)車型的小比例模型，這樣人類工程學(xué)者就可以在打造車型的一些特定部位時(shí)，真正做到“袖手旁觀”了。

隨著3D打印的效率提高及費(fèi)用降低，許多公司正在將這種新興技術(shù)應(yīng)用于航空航天、教育及醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用生產(chǎn)環(huán)節(jié)。根據(jù)Global Industry Analysts Inc.的數(shù)據(jù)，最近一段時(shí)期的技術(shù)進(jìn)步、新興應(yīng)用領(lǐng)域和政府支持推動(dòng)了3D打印得到更廣泛的應(yīng)用。到2020年，全球3D打印市場(chǎng)的市值預(yù)計(jì)將達(dá)到96億美元。

未來3D打印可以為汽車生產(chǎn)帶來巨大益處，其中包括生產(chǎn)重量更輕的零件，這可能有助于提高燃油效率。舉例來說，3D打印的阻流板的重量可能還不到金屬鑄造的阻流板的一半。

此外，在生產(chǎn)需求量較小的零部件時(shí)，3D打印技術(shù)具有更好的成本效益，例如原型車和賽車專用零件。福特還可以利用該技術(shù)為客戶打印更大尺寸的模具、卡具以及個(gè)性定制的零部件。

盡管3D打印技術(shù)的速度相對(duì)大批量生產(chǎn)制造來說還不夠快，但是它對(duì)于小規(guī)模零件生產(chǎn)是一種更具成本效益的方式，如原型車和賽車專用零件。不僅如此，在不受大規(guī)模生產(chǎn)過程的種種限制時(shí)，零部件的設(shè)計(jì)和制作過程更為高效。

如果使用傳統(tǒng)方法，工程師將首先創(chuàng)建零件的計(jì)算機(jī)模型，等待數(shù)月之后原型模具才能生產(chǎn)出來。有了3D打印技術(shù)，福特僅需幾天時(shí)間就可將同樣的零部件打印出來，成本大大降低。例如，幾天內(nèi)——而不是原先的幾個(gè)月——就能夠以較低成本生產(chǎn)出新進(jìn)氣歧管的原型件。

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