弗劳恩霍夫的 3D 打印汽车零件可能会打开汽车市场

到目前为止，3D 打印一直被考虑用于大规模定制部件，其中一个独特的部件将适合驾驶员的风格或身体。在超级跑车和赛车中，3D 打印也用于数十个非常低运行的生产零件数量。3D 打印还用于乘用车上的一些减重部件和极低体积的部件。但是，一般来说，在所有这些情况下，普遍的看法是，较大系列的汽车零部件是不经济的，或者充其量是重量轻、价格昂贵的替代品，而不是通过其他方式制造的零部件。

德国研究机构Fraunhofer IAPT今天通过突破性的 3D 打印金属元件从根本上改变了这种看法，该金属元件的成本比研磨的同类产品低 50%，重量轻 35%。

通过一些激进的设计方法，IAPT 团队设计了一个通常会被铣削的门铰链组件。为了找到选择的零件，研究小组使用了3D Spark，这是一种零件分析和筛选工具，可引导您找到有前途的零件。然后，他们查看了构建平台上的方向以及成本。

“例如，使用优化的方向，可以最大限度地减少所需的支撑结构的数量，同时最大限度地增加可以安装在构建平台上的组件数量。与没有这种优化的增材制造工艺相比，如此确定的组件方向可节省 15% 的成本，”Fraunhofer 指出。

然后设计该组件以减轻重量并仅在需要时应用加固。这将整体组件重量减少了 35%。减少的质量也意味着减少了打印时间。也就是说，节省了材料，可以同时打印更多材料。与最初的 3D 打印部件相比，这将成本降低了 20%。然后，该团队通过减少支撑进一步减少了质量、加工时间和后处理，这使得零件的成本仍然降低了 10%。使用了一种新粉末，将组件成本再降低了 10%。

“打印过程中更高的层厚度、工艺参数的优化以及激光束轮廓的变形显着减少了构建时间，”该团队指出。“尽管这会导致零件质量略有下降（尽管仍优于铸造零件），但它可以使打印成本进一步降低 15%。通过嵌套优化机器利用率，如有必要，在构建区域进行堆叠，可进一步节省 10% 的成本。”

总体而言，新部件比未经优化的直接 3D 打印部件便宜 80%。在这 80% 中，45% 的收益来自支撑和定向，而其余的则来自材料和工艺优化。

令人难以置信的是，该团队“能够证明将增材制造的成本降低五倍是可行的”，同时还改善了组件的外观并减轻了重量。该零件比整体铣削零件便宜 50%。

我完全喜欢这个组件。我喜欢他们已经解释了它以及他们如何系统地向我们展示了这里正在做的事情。我真的相信小批量汽车零件，扩大了行业提供异国情调的大规模定制选项的能力。我也相信大规模定制的标志、齿轮旋钮和其他视觉元素可以让车主对他们的汽车产生更大的影响。我还想看到定制的座椅、头枕和其他适合身体的 3D 打印部件。我知道我们会看到非常明显的 3D 打印部件，它们在汽车上看起来也很酷。

然而，具有成本效益的 3D 打印组件是一个梦想。到目前为止，这一直非常困难，但是 IAPT 一些聪明人对 3D Spark 的使用已经成为非常引人注目的一部分。这是突破性的东西，表明如果我们能找到它们，可能会有更多、非常有效的组件。聪明的人和软件似乎是真正释放大公司内部 3D 打印价值的方式。

IAPT 提到该零件对于 5,000 辆的系列具有成本效益，这意味着汽车数量非常少。这也说明，对于铸造、锻造、铣削和其他工艺，距离我们 3D 打印凯美瑞的主要部件还有很长的路要走。取决于两侧的臂是否相同，或者是否有两个或四个，这一切都指向一个非常低容量的模型。在 3D 打印方面走得最远的是雷诺/阿尔派 F1、红牛、梅赛德斯的一级方程式赛车、所有其他一级方程式赛车、宝马、保时捷、布加迪、玛莎拉蒂和大众汽车，以及超级跑车制造商，如科尼赛克。

基于这将是 2,500 到 5,000 单位的运行这一事实，我认为这可能是玛莎拉蒂新款 MC20的一部分。特别是，自从新闻稿谈到该组件有助于“通过更轻的重量和改进的光学系统提高车辆的技术性能”。MC20 有蝶形门，如果重量更轻，不仅可以增加行驶里程，还可以使车门更容易打开。工程公司ABACAD 也使用 3D Spark 进行了一个项目，该公司传统上与菲亚特和玛莎拉蒂关系密切。这只是您用来设计如此酷的门的公司类型。还要看看MC20 上的轮子，感觉就像他们做的那样. 此外，请看上面的部分。有点像它的意思是登上不是普通门的东西，对吧？对我来说，它看起来像蝴蝶门的铰链。

或者，也许它来自2022 BMW i8？无论如何，它可能来自更日常的东西，它仍然是我们所有人的里程碑部分！

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