"La cuota mundial de aplicaciones de la tecnología de prototipos rápidos en automóviles representa el 31,7%", un informe de la semana de la industria muestra que * casi un tercio de la tecnología de Impresión 3D se utiliza en el sector de la fabricación de automóviles. Según las estadísticas, el consumo de automóviles solo en China alcanzó los 19,7 millones de unidades en 2014, y la cuota de Impresión 3D en este enorme mercado de billones de dólares es de solo 370 millones de dólares estadounidenses. Sin embargo, la impresión 3D se está extendiendo rápidamente por el sector automotriz en una tendencia de chispa, y según smarttech prece, se espera que este mercado alcance los 2.270 millones de dólares en 2023, lo que equivale a casi 15.000 millones de yuanes.

¿¿ quién está usando? ¿¿ dónde usarlo?

El gran problema que enfrenta la tecnología de Impresión 3D Zui es el desarrollo de un mercado de aplicaciones "visible pero intangible", pero una vez que apareció en el mundo anterior, la impresión 3D pronto encontró un suelo adecuado para la supervivencia en el campo de la fabricación de automóviles y se arraigó profundamente en él.

Ford ya compró impresoras 3D en la década de 1980 y gradualmente estableció un laboratorio de tecnología de Impresión 3D y cinco grandes centros de fabricación de prototipos de impresión 3d, con un total de 14 impresoras 3D industriales diferentes, que producen hasta 20000 piezas al año. Desde 1991, BMW ha aplicado la tecnología de "fabricación aditiva" a la producción de vehículos conceptuales y prototipos. Lamborghini aplicó la tecnología de Impresión 3D en el desarrollo y fabricación de productos a través de la externalización en los primeros días. Además, Shen weidong, de Shanghai volkswagen, también le dijo a 3D Printing World que "volkswagen ha estado utilizando la tecnología de Impresión 3D desde 2003. ",

Hoy en día, a excepción de ford, bmw, lamborghini, volkswagen, como gm, porsche, honda, chrysler, Mercedes - benz, audi, etc., casi todos los fabricantes de automóviles están utilizando equipos de prototipos rápidos para satisfacer las necesidades de investigación y desarrollo de automóviles en diferentes etapas.

"Aplicamos principalmente la impresión 3D al proceso de desarrollo de nuevos productos automotrices", dijo Shen weidong. "entre ellos, la etapa de diseño se aplica más zui. después de que el Departamento de diseño diseña una pieza en la computadora, podemos usar la impresión 3D para fabricar una entidad muy rápidamente, y luego hacer una evaluación rápida de ella, y también es posible cargarla en un automóvil real para probar su rendimiento. si la estructura de diseño y el rendimiento de carga cumplen con los requisitos, congelaremos los datos de diseño y luego produciremos en masa".

Desde el interior hasta el diseño de neumáticos, tuberías de aire, tapas, modelos neumáticos, cilindros, cabezas de cilindros, sistemas de combustible, carcasas, etc., y la impresión 3D de verificación funcional se pueden ampliar considerablemente, ya que puede imprimir prototipos muy rápidamente sin desarrollar moldes, los desarrolladores pueden encontrar problemas a través del análisis estático de Impresión 3D y la instalación de vehículos reales, y Luego comunicarse con los ingenieros de diseño estructural para optimizar el diseño estructural de las piezas, mejorar la resistencia y manufacturabilidad de las piezas, simplificar la estructura de las piezas, verificar la viabilidad de la estructura técnica y mejorar la madurez del producto.

Zong guisheng, CEO de Sandi PRINTING TECHNOLOGY co., ltd., dijo a 3D Printing world: "ayudamos a las fábricas de automóviles a diseñar nuevos motores o mejorar las funciones de los motores en los primeros días de la investigación y el desarrollo de automóviles. en solo una semana, las muestras se pueden hacer sin abrir el molde". Beijing Longyuan Automatic Molding System co., ltd., propiedad de sandi, comenzó a proporcionar servicios de RP para bloques de cilindros, cabezas de cilindros, tubos de admisión y carcasas de caja de cambios a las empresas automotrices ya en 2001.

Además de la verificación del diseño, Shen Weidong introdujo que el uso más común es el modelo de modelado, "el modelado de automóviles tiene muchos modelos impresos en 3d, y el efecto es casi el mismo que el de los coches reales, por lo que podemos hacer una evaluación efectiva del modelado de automóviles, que es muy progresista para los modelos de modelado tradicionales. "En segundo lugar, la impresión 3D también se puede utilizar en algunas herramientas y accesorios de Inspección auxiliares.

Sin embargo, además de en la etapa de laboratorio de investigación y desarrollo, la impresión 3D también se ha desarrollado gradualmente en la impresión de piezas funcionales en los últimos años, pero en coches de carreras, que son pequeños lotes y requieren personalización *. Al igual que bmw, se imprimió un rotor de bomba de agua de metal ligero en forma integral para un DTM Racing 3D del BMW Z4 gt3 para reemplazar las piezas de plástico utilizadas anteriormente. Según fuentes de la industria, el tubo de admisión del coche de F1 es una estructura compleja de paredes delgadas, el material es material de aleación de níquel, el proceso de procesamiento tradicional es difícil de completar, el uso de la tecnología SLM puede lograr la formación integral automatizada de la pieza, incluyendo tratamiento térmico y acabado, en solo una semana, funciones completas, adecuado para el funcionamiento de alta temperatura y alta carga.

En general, la impresión 3D ha dominado gradualmente las aplicaciones automotrices en revisión de estilo, verificación de diseño, piezas estructurales complejas, piezas compuestas de múltiples materiales, piezas estructurales ligeras, herramientas personalizadas, piezas de reemplazo de personalidad post - venta y así sucesivamente.

Ventajas y barreras de aplicación de la impresión 3D

"Cuanto más complejo sea el producto, más ventajoso será hacerlo con impresión 3d, como el bloque del cilindro del motor, lo que hay dentro de la tapa del cilindro, el uso del proceso tradicional puede tardar tres o cuatro meses en hacer el molde, pero con nuestra tecnología de fabricación de moldes sin madera se puede emitir directamente un producto en dos semanas, el costo original es de decenas o millones, y el uso de nuestra tecnología se reducirá mucho. "Jin feng, Vicepresidente Ejecutivo e ingeniero de Foshan Fenghua zhuoli, resumió en una frase las ventajas de la impresión 3D en comparación con los medios tradicionales para la formación compleja, el ciclo corto y el bajo costo. Esta es también la razón por la que la impresión 3D ha atraído a estos fabricantes de automóviles.

Ahora la tendencia de la producción industrial es pasar de la producción en masa a la producción en masa y personalizada, el ciclo de vida del producto y el tiempo de lanzamiento al mercado son cada vez más cortos, se necesitan más de dos años para desarrollar un nuevo modelo hace diez años, y ahora un fabricante de automóviles lanza varios nuevos modelos cada año, se tarda menos de un año en desarrollar un nuevo modelo, según las estadísticas, hasta 328 nuevos modelos salieron al mercado en China en 2014. La competencia en el mercado es tan dura que solo es posible ganar la competencia reduciendo al mínimo el ciclo de diseño y fabricación del producto. la impresión 3D es un medio de fabricación tan avanzado que rompe las limitaciones de diseño del producto y acorta en gran medida el ciclo de desarrollo del producto, al tiempo que reduce considerablemente los costos de I + D y desarrolla simultáneamente, mejorando la fiabilidad de los nuevos productos.

Aunque estas ventajas hacen que la impresión 3D sea como un pez en el agua en la etapa de investigación y desarrollo automotriz, los expertos de la industria coinciden en que todavía no se puede comparar con los procesos tradicionales de estampado, forja y fundición en la producción en masa, lo que también impide que la impresión 3D salga del laboratorio sin problemas en poco tiempo en un entorno industrial de operaciones a gran escala y estandarizadas.

"Las limitaciones de la impresión 3D para la fabricación directa de piezas funcionales siguen siendo bastante grandes, Volkswagen no utiliza la impresión 3D en la producción en masa", dijo Shen weidong. "debido a que los vehículos producidos en masa tienen muchos requisitos regulatorios, en segundo lugar, las propiedades de los materiales impresos en 3D aún no han cumplido con los requisitos de materiales producidos En masa, que es un defecto suyo. ",

Zong guisheng también comparte la misma opinión, señalando que la producción convencional en masa todavía no es realista imprimir en 3d, y la tecnología central clave para la fabricación directa de piezas de alto costo, gran tamaño y alto rendimiento en grandes cantidades, la impresión 3d, no ha avanzado. Además, también planteó un punto interesante: "el principal obstáculo para la impresión 3D Zui es la falta de un grupo de personas que entiendan el concepto de diseño de impresión 3d, y el diseñador sigue siendo el concepto tradicional, al igual que llevas el iPad para cavar tierra, pero lo culpas por no ser tan bueno como una pala. ",

Además, la calidad de la superficie de las piezas impresas en 3D también tiene defectos, que requieren un tratamiento posterior de pulido, teñido, galvanoplastia, pintura, etc., y toda la cadena industrial de Impresión 3D aún no se ha formado, lo que limitará el desarrollo sin problemas de la impresión 3D.

Sin embargo, los expertos de la industria todavía tienen una comprensión clara de la próxima aplicación de la impresión 3D. "la Impresión 3D es una herramienta auxiliar muy efectiva en toda la fabricación de automóviles. en el futuro, se aplicará cada vez más a la impresión 3D en la investigación y el desarrollo de automóviles. en segundo lugar, definitivamente se encontrarán algunos avances en La cuantificación o se combinará con la fabricación tradicional para formar una ventaja de precio más adecuada. "Shen Weidong cree.

Como empresa de servicios de Impresión 3D *, Zong guisheng ve el camino más claro, cree que la impresión 3D debe hacerse en términos de diseño integrado y ligero, primero rompiendo la formación directa de piezas de alto rendimiento como motores automotrices, sistemas de transmisión de potencia y ruedas, y rompiendo el concepto de diseño y fabricación de vehículos automotrices.

¿¿ Cómo ver la impresión 3D de todo el vehículo?
El "coche de impresión 3d" sin duda agregó un fuego en el camino para empujar la impresión 3D al altar. En 2013, apareció el conocido como el automóvil impreso en 3D del mundo, urbee2, que atrajo la atención de * El año pasado, local Motors utilizó la tecnología de Impresión 3D para crear un automóvil "strati" frente a la audiencia en una exposición de fabricación en los Estados unidos, y en julio de este año, la compañía divergent microfactories (dm) en San francisco, Estados unidos, también lanzó con gran interés el supuestamente superdeportivo impreso en 3D "blade" en el mundo. Además, el Laboratorio Nacional Oak Ridge de Estados Unidos también ha creado un automóvil deportivo con tecnología de Impresión 3D que imita el clásico coche deportivo Shelby cobra, que también ha sido muy apreciado por el Presidente de Estados unidos, Barack obama. Incluso, en marzo, en china, alguien "imprimió 3d" un automóvil conceptual. Además, el fabricante demostró personalmente que estos vehículos realmente pueden conducir en la carretera.

¿Sin embargo, varios expertos de la industria dijeron que el llamado "automóvil impreso en 3d" no es suficiente, entonces, ¿ es el "automóvil impreso en 3d" un truco publicitario o una oportunidad para cambiar la cadena de la industria automotriz existente?

"La impresión de todo el vehículo es imposible en esta etapa, el automóvil contiene demasiadas cosas, la tecnología de Impresión 3D de plástico puede imprimir algunos paneles operativos, la tecnología de Impresión 3D de metal también puede hacer algunas piezas del motor, pero todavía tiene que ser procesada y ensamblada detrás", además, el automóvil también incluye líneas, placas de circuito, sensores, que no se pueden imprimir en 3d, "podemos hacer algunas piezas en el automóvil, pero toda la impresión es definitivamente imposible", Jinfeng ha negado repetidamente la posibilidad de imprimir todo el vehículo "actual".

Según el mundo de la impresión 3d, piezas externas como strati son solo chasis, salpicaderos, asientos y carrocería impresos en 3d, mientras que otros sistemas de transmisión de Potencia clave, suspensiones, baterías, neumáticos, ruedas, líneas, motores eléctricos y parabrisas son métodos de fabricación que utilizan las normas habituales antes de ensamblarlos.

Shen Weidong cree que este "automóvil de impresión 3d" está mostrando más una tecnología, una tendencia a través de tal "concepto", y está muy convencido de que la tecnología de Impresión 3D es solo un eslabón importante en la fabricación de acabado de automóviles, y es imposible reemplazar toda la tecnología tradicional.

Sin embargo, personalidades de la industria como Li guanglian, Comisario de la gira 3dinside priting y Director Gerente de Zhuhai Regeneration age, creen que la aparición de automóviles con muchos elementos de Impresión 3D involucrados, como Urban 2 y strati, todavía tiene su significado específico, y proporciona precisamente a la gente un nuevo paradigma de integración de la fabricación de automóviles y un diseño ligero es * realizable, que originalmente necesitaba ensamblar miles de piezas en docenas en la línea de producción, y el uso de fibra de carbono u otros materiales compuestos, el peso del automóvil se reduce considerablemente.

Y lo que es más importante, debido a la participación de la impresión 3d, la cadena original de la industria automotriz también tiene la oportunidad de cambiar: la producción original de automóviles es producida por todas partes, luego se concentra en un lugar para el montaje y la formación, y Zui se vende después. Y la aparición del "automóvil impreso en 3d" concentra todos los aspectos del diseño, adquisición, fabricación, ventas y reciclaje en una sola región, rompiendo la cadena de suministro. Como dijo Justin fishkin, CEO de local motors, que construirá 100 microfábricas y ofrecerá una plataforma en la que los diseñadores puedan llevar sus diseños, donde los consumidores elijan sus modelos favoritos, hagan clic en el carrito de la compra y en unos días el coche llegará automáticamente a la puerta. ¿Tal vez esto suene como una fantasía, pero ¿ no se ajusta también al modelo "internet +" promovido en el plan "made in China 2015"?

"Con la madurez de la tecnología de impresión 3d, tal vez podamos imprimir el automóvil que queremos en unos días o modificar nuestro automóvil con impresión 3D. "Zong guisheng expresó su gran confianza en esto.