福特引领3D打印技术应用

福特公司早在上世界80年代,便开始进行了一项名为Additive Manufacturing(附加制造)的3D打印技术实验,并购进了史上第一台3D打印机。福特的五大3D原型制作中心,三家位于美国,两家位于欧洲。在其位于密歇根州迪尔伯恩高地的工厂, 有14台不同的工业级3D打印机,每年制作20,000个零件。单台机器每次能打印数个到数百个零件。

福特3D打印实验室中,用尼龙材料打印的大量汽车零件被用于可运行的汽车原型。10年前,福特公司3D打印的零件原型约为4,000个。如今,福特有5家3D原型制作中心,每家制作中心一年生产20,000个零件。没有3D打印技术的话,福特汽车公司是不可能按时完成汽车模型研发的。如今的福特公司必须依靠3D打印技术开发新零件。

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在激光烧结实验室,几台机器融化成百上千层细二氧化硅,进行快速原型制作。然后,在一堆凌乱的粉状二氧化硅中取出零件,用刷子和真空装置进行清洁。部分打印的零件原型用的是特殊尼龙,如发动机进气歧管和油底壳。这类尼龙零件取代传统零件,被用于测试车辆,驾驶数万英里,直至投入批量生产。根据试验结果,改进零件。

福特公司还表示,公司的研发部门能够运用一种名为激光烧结的增材制造技术,为F-150型皮卡制造一个完整的前端、门板以及用于3D引擎的进气管。

3D打印技术已经帮助福特汽车缩短了生产制造时间,特别在汽车缸盖,刹车片,后轮车轴,主要用于汽车测试。在生产节能高效的EcoBoost引擎的周期上,福特从原来的4到5个月缩短到只要3个月时间,整整缩短了将近25%到40%的生产时间。早期方式需要模具经过切割;现在,3D打印技术让福特汽车公司跳过了切割过程,直接能够注入金属到模具当中。

在采用3D快速原型制作技术前,制造商必须把蓝图发送给设备厂家,制作一个零件要花上数周。零件运到时,往往设计稿已经过修改,需要再次打印模型。 如今,工程师用CAD软件画图纸,然后发送到3D打印机端,数小时内完成打印。如果需要修改设计,那直接修改CAD图纸,重新打印即可。操作简单,如此迭代,直到满意。整个设计过程无需设备厂家参与。

如今,福特的3D打印机涵盖四种打印技术,包括光固化(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM),以及粘结剂喷射打印——层层砂石被环氧树脂胶合在一起,制成金属零件的模具。

 

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