3D打印汽车有望2015年实现量产

2013-05-18 15:00:44来源: 第一电动

耗时2,500小时(104天),一台两座三轮、车身完全由3D打印机制作完成的单体式汽车Urbee 2在今年年初问世。Urbee由来自加拿大的Jim Kor和他的Kor Ecologic团队操刀设计,借助美国3D打印公司Stratasys的打印机制作而成。

据福布斯中文网报道,Urbee 2车身重1,200磅,采取混合动力系统,城市里完全靠电机驱动,在高速公路行驶时再启动装满乙醇燃料的内燃机,最高时速能实现60-70英里/时。

 

 

100年前,世界上第一辆在流水线上生产的轿车——福特Model T诞生。它让“世界装上了轮子”,让普通美国民众都能买得起车。100年后,汽车行业陷入了创新难的怪圈,如何变革汽车制造流程拷问着每家汽车公司。

而现在,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。

大幅减少零部件数量

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。最早,设计师都是用手工制作模型,所用材料包括木材、泡沫、塑料、金属以及玻璃纤维等。但随着3D打印技术(也叫做快速成型法)的出现,一个设计从图纸到模型只需几天的时间。

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。运用Stratasys公司的专利技术FDM(熔融沉积成型)打印出一体成型的车身,车体结构呈半空心蜂窝状,拥有和传统汽车同等的强度重量比,但重量却不到普通汽车的一半。

熔融沉积成型技术

熔融沉积成型技术(FDM)到底是怎么运作的?简单说,就是由电脑操控的喷胶枪将塑料在喷头处加热至熔融态,沿着x-y水平面挤压液体,并控制喷洒的量使其均匀铺在工作台上,材料冷却后凝固,一层完成后工作台下降一层,喷胶枪继续运作直至最后成型。

Urbee 1的挡泥板、车身镶板、车窗都是用3D打印机完成。Jim称喷胶枪挤出的ABS塑料丝像头发丝一般细,打印机能准确无误地捕捉到每一个细节。

 

 

弹性设计、柔性制造

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。

为了让产品实现最佳效果,设计师们通常会反复修改、重新设计。但在传统制造业领域,修改意味着成本的上升和交付时间的延迟。快速成型技术允许设计师犯错、修改,但不会造成过多的时间成本和材料成本。公司无需容忍有瑕疵的设计,因为3D打印技术让设计变得更灵活,让制造变得更具柔性。

目前Jim还没决定用哪种车身材料,但他透露会融合两种纤维材料:一种高强度并具有脆性,另一种可塑性强,而且这两种材料是无污染、100%可回收的。 Stratasys公司的3D打印机支持同时打印两种不同的材料。

重塑汽车产业链

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。车身用3D打印出来后,剩余的零部件可以在该地区进行组装和加工,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。

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。而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。

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。

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。

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。”

Jim在采访中透露,他正在酝酿一个野心勃勃的计划,在今年驾驶着Urbee 2从旧金山出发,跨越美国大陆,行至纽约,而整个旅途仅耗费10加仑的乙醇燃料。

关键字:汽车

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2013/0518/article_7174.html
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