3D打字与印刷小车有不小希望2016年完成量产,从此以后再无“整个世界供应链”

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  来自新西兰的Ivan
Sentch最近通过3D打印技术再现了经典的DB4。3D打印造车理念再一次得到了实践的证明,他是如何实现的?中间有没有遇到瓶颈?

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作为一名狂热的汽车爱好者,您是否曾梦想拥有一辆1964年款法拉利250
GTO跑车呢,相信每个人都想拥有一辆。但是1964年款法拉利250
GTO到底是何方神圣呢。法拉利250
GTO是一款比赛用运动型车,其从1952年到1964年期间共只出厂了39辆,自其诞生以来,就一直驰骋在赛车跑道上,并且战绩辉煌,它赢得过众多国际性的赛事,被誉为那个时代最为成功的赛车品牌之一。法拉利250
GTO是当今车坛上名副其实的瑰宝,它代表了20世纪60年代初法拉利的综合技术水平,其最大输出功率达到了302马力,最大扭矩333牛米,百公里加速时间只需5.8秒,即使是现在生产的车型也足以与其一较高下。由此可见法拉利250
GTO的珍贵程度。因此,法拉利250
GTO成为了全球顶级收藏家最渴望收藏的车型。但是,现在通过3D打印技术便可以重新创造出一台1964年款法拉利250
GTO.

以3D打印技术为代表的数字化制造技术将为汽车生产模式、生产周期,以及上下游产业链带来革命性的颠覆。一辆汽车有成千上万个零部件,由3D打印的Urbee车身仅用了50个零部件,而且一个设计从图纸到模型只需几天的时间。

体验读图模式

詹姆斯·邦德的新电影“大破天幕杀机”里面出现了一辆60年代的阿斯顿马丁车型DB5。为了使影片看起来更加逼真,特别是汽车爆炸的场面,所以它们在电影中使用了创新的3D打印技术制作了3辆DB5的模型。

在3D打印技术发展之初,如果经济条件允许通过3D打印技术可以直接3D打印汽车零部件,并且通过3D打印得到的汽车零部件可以直接替换原厂配件。而现在随着3D打印技术的不断发展,3D打印机成本越来越低,功能越来越复杂,并可以利用金属材料进行3D打印,因此其为汽车设计制造业带来了无限的可能性。

大约四年前,Jim和他的团队带着Urbee一代找到美国3D打印生产商Stratasys(这家公司成为了第一把3D打印手枪的打印机供应商)和公司旗下数位制造服务(RedEye
On Demand)。借助于Tebis软件,Urbee 1粘土模型被成功扫描成了三维CAD文件。

● 不是处女秀

不过他们并不是直接打印一个汽车的1:3模型,而是采用了高端的VX4000
3D打印机,分别打印出18个独立的元件并组装成这辆车。他们首先制作了钢材质车身框架,然后通过CAD将所有部件数据输入3D打印机,最后使用PMMA
塑料打印出了门、车顶、挡泥板等零件。值得一提的是,PMMA这种材料不仅质感超群,而且非常坚固。

与超光速旅行相比,利用3D打印技术打印整辆汽车更加贴合实际一点。随着3D打印技术的不断发展,通过逐层打印的方式来构造汽车零部件已经成为了常态。目前,有公司开始研究设计利用3D打印技术进行经典车型的整车打印制造。

Jim的战略是先打印一个1/6的成比例模型,一旦这个“缩小版”的模型打印完成,各个零部件都能完美匹配,他们才决定打印全尺寸模型。RedEye
On
Demand很快就交付了全尺寸的车身镶板,Jim再将其焊接在金属制的底盘模型上。整个车身大部分选用的ABS白色塑料。

  在这之前,Ivan Sentch就已经为自己组装过一台两座法拉利250
GTO,那是基于现有零部件的组装。经过六年的酝酿,Ivan最终决定再造一台空间上更大的四座阿斯顿马丁DB4,这次和上一次不同,车身和底盘是通过3D打印制造的,比组装GTO难度更大。

等3辆车的总共54个零件打印完成之后,它们被送到了制片厂进行精细制作,通过喷漆、打磨等多道工序还原了50年前的007所驾驶的阿斯顿·马丁DB5。为了逼真的效果,他们还给车身还增加了一些弹孔效果。

在2009年,3D打印技术狂热爱好者Jay
Leno在PopMech上表示,通过3D打印技术可以为生锈的汽车零部件打印出替代零部件。之后,3D打印技术开始风靡全球。而现如今,通用汽车已经利用3D打印技术打印得到了已量产上市车型迈锐宝的实验原型零部件。目前,很多3D打印商店都提供3D扫描打印服务,通过对经典收藏车型进行3D扫描得到车型的相关数据,之后在车辆发生意外等情况时可以直接3D打印得到相关备用零部件,经过3D打印得到的备用零部件与原厂零部件完全一致。因此,通过3D打印得到经典车型所有的零部件就可以自己组装出一辆完全一样的经典收藏车型。同时在3D打印机采用材料不受限制情况下,其打印出的零部件功能上也将与原厂零部件完全一致。

汽车产业是全球化的缩影:各个零部件从不同国家和地区运过来,集中在一个地方进行组装、加工、成型,最后销往全球。Jim认为数字制造技术将重塑未来的工厂:一台台3D打印机正大规模地生产零部件,实现设计、采购、制造、销售、回收各个环节都集中在生产地,从而有效降低成本。3D打印技术将打破传统的汽车制造模式,不再有全球供应链,汽车制造将走向地区化。

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这三辆车中的一个已经被佳士得拍卖行拍卖,价格为99041美元。

运动产品股份有限公司(Motion Products
inc.)是美国着名的经典修复公司,其总部位于美国威斯康星州尼纳地区,其3D打印子公司创新融合部门的David
Kettner表示:“由于我们许多客户所拥有的汽车是极其珍贵的收藏品,或者售价极高。因此我们为他们提供了激光扫描整车以备不时之需的特色服务。”如果汽车不幸发生意外事故,Kettner表示:“我们有能力让其恢复原状,对于这一点我们已经做到了。”

同时3D打印技术也让小规模个性化定制汽车成为可能,颠覆了以往汽车制造组织化、规模化的流水线生产模式。“每辆车都是独一无二的,这不是说消费者多了几个可供选择的个性化功能,而是让每个人都能设计一辆彰显自己个性的汽车。虽然这听上去不现实,但随着3D打印成本的降低和技术日趋精益,3D打印汽车离我们其实并不遥远。”Jim在采访中表述他对3D打印的未来期望。

  Ivan是一名程序员,用他自己的话讲,他在车身设计以及3D打印专业领域完全是菜鸟级别,身上唯一可以称得上专业的就是他在CAD领域上的造诣。作为一名有着15年CAD设计经验的骨灰级玩家,在对付这些曲线密布、空间交错的3D模型时自然是轻车熟路。

澳门新匍京的app,当然,像上面提到的技术商店不采用3D打印技术也完全有能力生产复制出法拉利250
GTO.但是考虑到现在钣金加工和铸造技术的发展,复制出的法拉利250
GTO将成为一辆彻头彻尾的现代跑车。因此,经过以上生产得来的汽车最多是外观像法拉利250
GTO,而并不是真正的法拉利250
GTO.通过3D扫描打印生产得来的汽车将与原厂车一样具有原厂车出厂时的特点甚至缺陷。Kettner表示:“通过3D扫描技术,我们可以将原厂车出厂时所具有的所有缺陷一并打印出来。”

尽管3D打印技术缩短了汽车生产的周期,但这并不意味会牺牲汽车“安全性”、“可靠性”、和“抗撞击性”。Jim说,Urbee
2会按照赛车的安全标准,不使用安全气囊。熔融沉积技术能确保打印出来的汽车结构是轻盈且坚固的;采用铬钼钢制作的防滚架,调整挤压区的位置以更好地吸收碰撞时产生的能量。

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专属定做

汽车是资金密集形行业,Urbee项目的资金从哪里获得?答案是众筹。吉姆计划于今年六月在Indiegogo或Kickstarter上发起项目募资。“如果资金到位,我们将用一年的时间使Urbee车身内外全使用CAD设计,一年的时间打印以及造车,2015年希望能实现量产。”

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