事實(shí)證明，3D打印技術(shù)對(duì)工程師而言，是快速開(kāi)發(fā)產(chǎn)品原型的一件利器。該技術(shù)可以幫助汽車(chē)制造商把腦洞開(kāi)得更大，并以較低的成本將創(chuàng)意立即轉(zhuǎn)化成一個(gè)擁有實(shí)體的物品。
與不少走在行業(yè)尖端的汽車(chē)制造商一樣，大眾汽車(chē)集團(tuán)旗下的法國(guó)超跑品牌布加迪（Bugatti）開(kāi)始將3D打印技術(shù)引入汽車(chē)制造領(lǐng)域。
事實(shí)證明，3D打印技術(shù)對(duì)工程師而言，是快速開(kāi)發(fā)產(chǎn)品原型的一件利器。該技術(shù)可以幫助汽車(chē)制造商把腦洞開(kāi)得更大，并以較低的成本將創(chuàng)意立即轉(zhuǎn)化成一個(gè)擁有實(shí)體的物品。
布加迪近期利用上述技術(shù)“打印”出一個(gè)全球最大的八活塞單體成型剎車(chē)卡鉗。該部件據(jù)信將被應(yīng)用于2018款布加迪Chiron。剎車(chē)卡鉗的尺寸及活塞數(shù)量是衡量車(chē)輛制動(dòng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)，因此大尺寸、多活塞的卡鉗也通常被應(yīng)用于高性能車(chē)上。
數(shù)據(jù)顯示，2018款布加迪Chiron的發(fā)動(dòng)機(jī)最大動(dòng)力輸出高達(dá)1500馬力。然而，本次借助3D打印技術(shù)制造的超大型剎車(chē)卡鉗可以提供強(qiáng)大的制動(dòng)力，以確保這臺(tái)重約1995公斤的高性能猛獸能在極短的時(shí)間內(nèi)從420公里的最高時(shí)速完成剎停。
事實(shí)上，這個(gè)剎車(chē)卡鉗的尺寸已憑借31厘米的長(zhǎng)度以及20厘米的寬度，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。布加迪工程師使用可用于3D打印技術(shù)的鈦材料制造了上述部件，它也是目前汽車(chē)上最大的功能性鈦部件。
“我們的性能數(shù)據(jù)往往接近物理極限，這對(duì)我們提出了極高的要求。”布加迪技術(shù)開(kāi)發(fā)負(fù)責(zé)人Frank Götzke表示，“在持續(xù)不斷地開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們總在思考，如何利用新材料和新工藝，使現(xiàn)有的車(chē)型變得更好，或者如何設(shè)計(jì)布加迪未來(lái)的車(chē)型。”
布加迪觀察到，在制造鈦部件過(guò)程中的附加工藝將令材料獲得極高的抗張強(qiáng)度。事實(shí)上，要使此類(lèi)材料斷裂，必須在1平方毫米的面積上施加373牛·米的扭力。因此，由該材料制成的卡鉗盡管重量不足5公斤，但強(qiáng)度卻非常出色。
此類(lèi)材料較難通過(guò)鑄造和沖壓成為一個(gè)單體部件，而3D打印技術(shù)則可以解決上述問(wèn)題。此外，可打印部件兼具高效及創(chuàng)新等優(yōu)勢(shì)，可令快速開(kāi)發(fā)成為可能：一個(gè)部件從概念到最終成品，僅需3個(gè)月的時(shí)間。
布加迪對(duì)3D打印技術(shù)的應(yīng)用或可被視作其母公司——大眾汽車(chē)集團(tuán)將在制造工藝中全面應(yīng)用此類(lèi)技術(shù)的一個(gè)信號(hào)。
不久前，這家德國(guó)汽車(chē)制造商宣布將使用3D打印技術(shù)來(lái)大規(guī)模生產(chǎn)零部件。目前，該集團(tuán)已開(kāi)始生產(chǎn)3D打印的齒輪變速桿、發(fā)動(dòng)機(jī)水路接頭以及用于連接門(mén)把手和皮革內(nèi)飾的金屬件。
大眾歐洲汽車(chē)公司自前年開(kāi)始在生產(chǎn)汽車(chē)零件的器械上采用3D打印而成的部件。2016年，這座位于葡萄牙帕爾梅拉的工廠生產(chǎn)了1000多臺(tái)機(jī)械，在零部件制造方面為公司節(jié)約了16萬(wàn)美元資金（約合人民幣102.56萬(wàn)元）。
去年5月，大眾汽車(chē)還在專(zhuān)為沃特湖改裝節(jié)（Worthersee）而推出的特別版GTI中，利用3D打印技術(shù)制造了一系列特殊部件。
由于3D打印過(guò)程可以與設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，因此不需要在時(shí)間方面預(yù)留提前量，該技術(shù)還能降低生產(chǎn)成本，甚至為工廠節(jié)約空間。
在配合輕量化材料方面，3D打印技術(shù)也早已作為一種有效的生產(chǎn)手段，在大眾汽車(chē)集團(tuán)內(nèi)部得到應(yīng)用。比方說(shuō)，一個(gè)3D打印的A柱窗架比普通窗架的重量輕74%，因此在提高車(chē)輛燃油經(jīng)濟(jì)性方面也有較高價(jià)值。
按照保時(shí)捷創(chuàng)新開(kāi)發(fā)管理部門(mén)負(fù)責(zé)人Knuth Walczak的說(shuō)法，“就連像活塞這樣需要高度受力的部件也能打印”。
“因?yàn)椴牧鲜且粚訉盈B加起來(lái)的，你可以系統(tǒng)地對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)施加影響。3D打印的部件在機(jī)械特性方面與普通的部件有著非常顯著的差異。”他說(shuō)。
大眾集團(tuán)方面表示，小而復(fù)雜的部件比較適合采用3D打印的方式，這樣既能降低制造難度，又能提高效率，而較大的部件仍將通過(guò)傳統(tǒng)的方法得到制造。
奧迪內(nèi)飾技術(shù)中心模具制造和金屬成型部門(mén)負(fù)責(zé)人Jörg Spindler表示，目前在一臺(tái)汽車(chē)上，如果3D打印部件的數(shù)量維持在200個(gè)以內(nèi)，制造商仍能保持盈利。他認(rèn)為，通過(guò)技術(shù)改良，這個(gè)數(shù)字未來(lái)有望被提升到3000個(gè)。但目前對(duì)一些制造工時(shí)超過(guò)100小時(shí)的大型部件——例如發(fā)動(dòng)機(jī)而言，就不太適用此類(lèi)技術(shù)。
“這項(xiàng)新技術(shù)不會(huì)徹底取代傳統(tǒng)制造工藝，”Jörg Spindler說(shuō)，“但它可以創(chuàng)造出一些新的可能。”
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