看汽车与航空领域最大供应商如何对待影响未来的3D打印技术?

GKN(吉凯恩集团)是全球性的工程服务公司,包括航空航天、汽车传动系统、粉末冶金和地面特种车辆四大业务板块。通过多次收购,GKN航空航天业务板块逐渐建立起世界级的服务能力。

围绕着强大的航空航天业务版图,GKN打造了三个增材制造卓越中心:GKN美国辛辛那提增材制造卓越中心,GKN 瑞典Trollhätten增材制造卓越中心,GKN英国Filton增材制造卓越中心。

而GKN又在科隆附近建立了增材制造创新中心,在那里,一排排金属3D打印机颇为引人注目。

GKN_innovation_center_1

追求量产的 增材制造业务 德国的创新中心是GKN雄心勃勃的计划的重要组成部分,GKN的目标是在汽车行业通过金属3D打印技术进行批量生产。

GKN是世界上最大的汽车和航空供应商之一与其他行业不同,航空业,增材制造的主要优势在于减重,而汽车行业关注的是生产效率和生产成本,所以在应用3D打印技术的时候面临着不同的挑战与压力。

早在2013年,GKN就开始了面向前沿技术的业务开发项目,GKN想要识别并扩展敏感的前瞻性技术。随着这个业务开发项目的发展,电动驱动技术、增材制造技术目前成为是 GKN的核心话题。

为了加强GKN各个业务部门之间对增材制造技术的引用,GKN将各个部门内的增材制造板块抽离出来,合并成立了GKN增材制造部门以负责所有的3D打印相关业务。该部门现在拥有100多名员工,并拥有GKN航空航天、GKN动力和GKN粉末冶金的支持。

GKN_innovation_2

由于粉末冶金是核心专业领域之一,GKN也在增材制造领域专注于金属的3D打印。GKN作为这种粉末的世界领先生产商带给自身一些额外的好处。 GKN使用经过验证的生产方法金属粉末,并应用到MIM金属注射成型制造技术。

在增材制造领域,GKN所面临的障碍之一就是找到合适的机器。很多3D打印系统都是为了生产原型而设计的,而这些原型制造的设计似乎不适合GKN。 GKN选择的一家供应商是来自荷兰的Additive Industries,虽然Additive Industries设备的机械设计理念符合GKN的要求,GKN成为首批作为开发合作伙伴加入到Additive Industries的测试计划。

GKN_innovation_3

然后,2016年10月Additive Industries向GKN交付了MetalFAB1年,随后GKN开始在这台设备上尝试实现可重复的质量和密度零件的制造。并通过相邻的实验室来对零件进行一系列微观结构的测试与检测。再由GKN反馈给Additive Industries来对MetalFAB1进行硬件方面的改进,每个月度的会议上,GKN和Additive Industries都会讨论新发现的问题。

GKN_innovation_4

到2017年12月beta测试阶段结束时,GKN已经生产并交付了多个零件。MetalFAB1预计将于2018年上半年进入GKN在波恩的生产设施中用于批量化零件的生产。 视频:面向生产的金属3D打印设计理念 GKN在Radevormwald的工厂设施中还拥有其他激光熔融设备(包括EOS和Renishaw)。这些系统被用于零件的生产,同时也作为比较基准。

GKN_innovation_5

为了确保GKN未来在增材制造技术方面的持续成功,GKN还在探索如何将后处理减至最少的设计和支撑结构的自动移除。

除此之外,GKN的团队还在研究其他基础材料(如铜)的增材制造,以及混合增材技术的应用。在这里,GKN所拥有的增材制造和粉末冶金经验以智能的方式组合,例如通过对粉末施加轴向压力,以实现更高的生产率。而GKN正在进行的对齿轮的测试表明,3D打印的内部组件可以显着降低噪音。

已经有明确的迹象表明,对3D打印技术的掌握将在未来GKN集团的成功中发挥重要作用。

—- 3D科学谷Review

目前,GKN在增材制造的应用开发和创新制造领域已形成了呼应之势,GKN目前拥有三个增材制造卓越中心:GKN美国辛辛那提增材制造卓越中心,GKN 瑞典Trollhätten增材制造卓越中心,GKN英国Filton增材制造卓越中心。以及两大创新中心:英国牛津郡阿宾登的创新中心和德国科隆附近Radevormwald的创新中心。

而GKN的四大业务板块:GKN航空航天、GKN动力、GKN粉末冶金、GKN增材制造也起到了贯穿价值链的作用。一方面,金属粉末业务对GKN增材制造业务的发展将起来一定的支撑作用。另一方面,GKN在航空航天和汽车领域的实力也对其增材制造业务的发展起到相辅相成的作用。

GKN在航空航天业务领域的发展是通过一系列的收购构建起来的: -2001年,GKN收购了波音公司在美国圣路易斯的结构业务工厂,加强了与波音公司在金属与复合技术领域的合作关系。 -2009年,收购空客在英国Filton的生产和组装工厂,增强了在金属航空结构件装配方面的实力。 -2012年,GKN收购了瑞典沃尔沃航空,打造了在航空发动机零部件的市场领导地位,扩展了GKN航空航天业务。 -2015年,GKN收购荷兰的福克技术,此举有助于拓展GKN的国际业务,并且可以增加在航空业务和飞机电线系统市场中的地位。

而正如文中所提到的,航空航天领域和汽车领域对3D打印的价值诉求是不一样的,GKN又通过创新中心打造其汽车领域的增材制造实力。 从制造生产从小型前轮驱动车辆的各种部件,到最复杂的四轮驱动车辆使用的各种传动部件和系统, GKN Driveline 生产的产品实现了可提供最优化的传动方案。伴随这些产品的是专业技术,对影响车辆动态的各种因素的理解并掌握以及如何通过优化这些因素来达到从减轻重量并和提高性能的目的角度来优化这些因素。从这一点上,3D科学谷认为很容易理解为什么GKN Driveline 会选择引进金属3D打印技术,尤其在对产品的几何设计优化层面上,3D打印技术独有独特的优势。

3D科学谷认为,随着GKN在增材制造领域的战略版图的进一步清晰化,下一步,GKN的这四大业务板块将一定的轮动效应,每个板块对其他板块的发展都起到一定的支撑和推动作用。而这一切发展的基础和底气,则来自GKN布局的增材制造卓越中心和创新中心。

资料下载,请加入3D科学谷3D产业链QQ群:529965687
更多信息或查找往期文章,请登陆www.51shape.com,在首页搜索关键词
网站投稿请发送至editor@51shape.com

分享:

你可能也喜欢...

发表评论