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拒绝浪费!3D打印一辆汽车能省多少原料?

1908年福特T型车面世使这一年成为汽车工业史上具有重要意义的一年。生产线大规模作业代替了传统的个体手工制作,使得福特T型车成为了第一个以低廉价格走进寻常百姓之家的车型。在这110多年的汽车发展历史中,绝大多数的汽车车身都是通过生产线冲压和组装出来的。这也被认为是目前最高效最快速的成产方式。

然而这种生产方式也存在着弊端,传统的数控加工属于减材制造技术,所谓减材制造技术,就是从一块原材料开始,通过切割、钻、铣削等机械工艺方式去除部分材料,从而获得一个三维物体形态,可想而知,这个过程中去除的材料全部变成废料,对材料的利用率低。例如传统汽车的背门内板工艺材料利用率普遍在60%左右。而一般情况下,侧围、门外板(带框)和顶盖等产品零件在落料或者生产中会产生较大的废料。如图所示,轿车某车型侧围外板在开卷落料工序中产生4片尺寸比较大的废料,即使将其回收利用,材料利用率也只能达到不足50%。

为了解决资源浪费这一痛点,意大利一家名为XEV的公司发明了3D打印的造车技术。和传统的减材制造技术不同的是,3D打印属于增材制造技术,增材制造通过极小单位的原材料的叠加产生三维物体形态,虽然后期也可能通过再加工产生废料,但总体来说对材料的浪费是很少的。这就好比用橡皮泥做一个苹果,用增材的方式,可以用很多很小块的橡皮泥粘合在一起,组成一个苹果的形态;而用减材的方式,则是从一大块橡皮泥开始,用工具慢慢剔除不需要的部分,最后剩下一个苹果的形态。

使用3D打印技术生产的汽车在制造成本方面有着巨大的优势,相比起传统技术生产的汽车,3D打印的汽车的材料利用率大幅提升。传统生产材料浪费归根结底还是需要消费者来埋单,而减少材料浪费对于消费者来说,就意味着可以用更低的价钱购买车辆。3D打印技术在覆盖件的维修和保养方面同样存在优势,因为生产替换件不再需要特定模具和工厂,在全球任何一个XEV 3D打印生产线都可以根据原始图纸进行零件打印,从而省去大量的运输成本。

未来学者Jeremy Rifkin提出,3D打印技术的兴起标志了第三次工业革命的开始,而上一次工业革命发生在19世纪末期制造业对于生产线的引入。他预测,借用互联网的力量,未来人们将能发送任何产品的设计图到世界的任一角落,用当地配备了基本打印材料的3D打印机打印出任意材料和形态的产品。

前段时间XEV也找到我为他们的3D打印汽车拍了一段宣传片,以上的信息也是我在拍摄的时候向XEV的工程师了解到的,欢迎大神批评指正(当然也包括视频制作的大神)

https://www.zhihu.com/video/1126414657790148608

发布于 2019-06-24

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