3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期,實際上它是利用 光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同,打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”,與電腦連接后,通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機(jī)上的藍(lán)圖變成實物。
而在3D打印技術(shù)眾多的應(yīng)用領(lǐng)域中,汽車行業(yè)是3D打印技術(shù)最早的應(yīng)用者之一。比如2018年大眾汽車就與惠普、吉凱恩粉末冶金合作開發(fā)的3D打印技術(shù),為大眾生產(chǎn)功能性金屬零件,最快可以達(dá)到50倍于其它3D打印方式的速度。
此前 即便3D打印技術(shù)已經(jīng)日益完善,但這項技術(shù)卻沒有在汽車市場大范圍應(yīng)用。而現(xiàn)在,中國很多汽車零部件企業(yè)都開始將3D打印技術(shù)應(yīng)用于汽車零部件制造,其中包括吉利汽車、東風(fēng)汽車、北汽等都涉足了3D打印汽車零部件。
在國外,3D打印技術(shù)在輕量化、定制化的零部件或模具上廣泛使用。如福特汽車擁有多個3D打印實驗室,專門生產(chǎn)車內(nèi)按鈕、旋鈕、進(jìn)氣口及發(fā)動機(jī)罩等零部件;布加迪推出由3D打印生產(chǎn)的八活塞剎車卡鉗,梅賽德斯-奔馳和保時捷也在利用3D打印技術(shù)為老款車型生產(chǎn)金屬零件備件等。
近日還有外媒報道,美國加州車輪制造商HRE發(fā)明了一種3D打印車輪,專為邁凱倫P1(參數(shù)|圖片)設(shè)計。這種車輪通過減重,使車輛跑得更快。據(jù)悉,這是HRE打造的第二代3D打印概念車輪,車輪由一個碳纖維槍管及鈦合金輪輻組成,單個車輪重量約為9kg。邁凱倫P1配置這種輕量化車輪后,加速會變得更快。
超跑車輪的制作過程中,HRE采取了兩種3D打印工藝,一種是直接金屬激光熔融工藝,采用激光器融化超細(xì)鈦合金粉末,逐層構(gòu)建鈦合金熔融層,進(jìn)而打造精細(xì)顆粒層,形成成品車輪。另一種是電子束熔煉工藝,采用一束電子進(jìn)行加熱,在真空容器內(nèi)將新金屬材料融化。
3D打印技術(shù)使用鈦合金材料,保證了零部件的強度,也為未來車輪定制化發(fā)展提供可能。