梅賽德斯-奔馳在3D打印領(lǐng)域積累了30多年的經(jīng)驗(yàn)，最開(kāi)始的20年主要為沒(méi)有量產(chǎn)的原型車(chē)提供3D打印樣件，后來(lái)是為汽車(chē)的部分備用件提供小批量生產(chǎn)，每年將生產(chǎn)超過(guò)100000個(gè)的原型部件。

(相關(guān)資料圖)

奔馳概念電動(dòng)汽車(chē)VISION EQXX使用3D打印技術(shù)

3D打印相對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)，往往具有降低制造成本、減少產(chǎn)品庫(kù)存、縮短生產(chǎn)周期、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制、輕量化等優(yōu)勢(shì)。各大汽車(chē)廠(chǎng)商也都在圍繞3D打印進(jìn)行積極探索，目前應(yīng)用最多的場(chǎng)景包括產(chǎn)品研發(fā)驗(yàn)證，制作工裝夾具，小批量定制等。

根據(jù)《全球3D打印汽車(chē)市場(chǎng)分析與發(fā)展趨勢(shì)——2025年行業(yè)預(yù)測(cè)》，到2025年3D打印設(shè)備的應(yīng)用將增長(zhǎng)10%，其中大部分設(shè)備將被用于轎車(chē)、卡車(chē)零部件的制造。

也許，我們不需要再等待3年，因?yàn)槊焚惖滤?奔馳對(duì)3D打印應(yīng)用的這30年，就是一部3D打印汽車(chē)發(fā)展史。接下來(lái)，跟隨資源庫(kù)，一起看看這家汽車(chē)領(lǐng)域的佼佼者是如何在其不同的車(chē)型應(yīng)用3D打印，提升競(jìng)爭(zhēng)力，走在行業(yè)的前列。

卡車(chē) - 從塑料部件到金屬部件的過(guò)渡

2016年，梅賽德斯-奔馳已經(jīng)使用“選擇性激光燒結(jié)”SLS技術(shù)為其Actros卡車(chē)制造了超過(guò)30種的塑料替換部件，此前，該過(guò)程也被用于開(kāi)發(fā)超過(guò)10萬(wàn)款原型組件。

使用在Actros卡車(chē)上的塑料備件

但這只是一個(gè)開(kāi)端，2017年，梅賽德斯-奔馳與德國(guó)3D打印機(jī)品牌EOS合作，共同開(kāi)發(fā)NextGenAM（下一代增材制造）項(xiàng)目，旨在開(kāi)發(fā)用于大規(guī)模汽車(chē)制造的金屬PBF技術(shù)產(chǎn)業(yè)化流程。

NextGenAM平臺(tái)已被用于卡車(chē)零部件的生產(chǎn)，梅賽德斯·奔馳卡車(chē)的第一個(gè)替換零件是卡車(chē)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)支架，降低原本支架成本的50%，改變了生產(chǎn)工藝流程，完全不需要傳統(tǒng)的工序，比如開(kāi)模等。

使用在Actros卡車(chē)上的金屬恒溫器

就在同一年，通過(guò)選擇性激光熔化技術(shù)(SLM)制作的卡車(chē)抗高溫鋁制恒溫調(diào)節(jié)器蓋板走向市場(chǎng)，這是經(jīng)過(guò)奔馳質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的首批全3D打印金屬替換部件。

如今，奔馳卡車(chē)客戶(hù)服務(wù)中心和配件部門(mén)使用3D打印技術(shù)為客戶(hù)生產(chǎn)售后用的汽車(chē)替換件已經(jīng)5年時(shí)間，3D打印技術(shù)也從制作塑料部件發(fā)展到金屬部件。

客車(chē) - 從廠(chǎng)家生產(chǎn)到允許用戶(hù)自己打印

戴姆勒生產(chǎn)的3D打印備用件，同樣應(yīng)用在Setra客車(chē)上。

Setra客車(chē)上的零錢(qián)存放盒

2019年，戴姆勒為進(jìn)一步推動(dòng)公司的備件生產(chǎn)供應(yīng)，從瑞士SLS 3D打印機(jī)制造商Sintratec采購(gòu)了S2 工業(yè)3D打印機(jī)。當(dāng)巴士運(yùn)營(yíng)方需要更換特定的部件時(shí)，只需按照特定的代碼來(lái)訂購(gòu)零件。戴姆勒能夠隨時(shí)3D打印生產(chǎn)小批量的特定零件(1~50 件)。

戴姆勒的移動(dòng)3D打印中心

2021年，戴姆勒及其服務(wù)品牌Omniplus創(chuàng)建了一個(gè)移動(dòng)3D打印中心，用于分散式零部件的生產(chǎn)。

2022年，戴姆勒宣布從今年6月份開(kāi)始，公共汽車(chē)/旅游巴士公司和服務(wù)合作伙伴可以購(gòu)買(mǎi)3D打印數(shù)據(jù)許可證，允許公司在內(nèi)部進(jìn)行制作3D打印備件。

如今，戴姆勒旗下的梅賽德斯-奔馳和Setra客車(chē)可進(jìn)行3D打印的備件品種接近40000種。通過(guò)數(shù)字化庫(kù)，很多東西不用再存儲(chǔ)備件，也不需要擔(dān)心庫(kù)存壓力，所有都是數(shù)字化，按需生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)打印。

轎車(chē) - 從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從傳統(tǒng)到新能源

早在2018年，奔馳為其多款經(jīng)典轎車(chē)生產(chǎn)了3D打印原裝配件，比如，奔馳W110、W111、W112和W123四款車(chē)型的天窗滑動(dòng)輪等。

奔馳300 SL備件 - 火花塞支架

而對(duì)于梅賽德斯-奔馳300 SL這款車(chē)型，戴姆勒還制作了3D打印車(chē)內(nèi)后視鏡基座（鋁合金材料）、火花塞支架（熱塑性聚酰胺PA12)等更為復(fù)雜的零件。

2022年，奔馳發(fā)布了一款概念電動(dòng)汽車(chē)VISION EQXX，其中就使用了3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)輕量化。VISION EQXX的整個(gè)后副車(chē)架，原來(lái)由70多個(gè)部件組成。現(xiàn)在工程師們通過(guò)仿生設(shè)計(jì)，將70多個(gè)部件整合成了一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。

之后，他們3D打印了一個(gè)大型的砂模，再使用砂模鑄造了鋁合金后副車(chē)架。其他部件如懸掛支架，也是由3D打印模具鑄造而成。

3D打印+鑄造技術(shù)所制造的VISION EQXX車(chē)架

此外，VISION EQXX還使用了一些3D打印的零件，比如擋風(fēng)玻璃雨刮器電機(jī)的框架，經(jīng)過(guò)重量?jī)?yōu)化，用金屬3D打印機(jī)打印出來(lái)，使其重量從2千克降至200克。

對(duì)于新能源電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，輕量化是一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)，除了從材料，電池上想辦法，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改變也是一個(gè)突破方向。通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化和整合部件為一體可以更有效地實(shí)現(xiàn)整車(chē)減重。

奔馳概念電動(dòng)汽車(chē)VISION EQXX的3D打印應(yīng)用，就是下一代汽車(chē)制造的打開(kāi)方式。

2021年，3Dpbm發(fā)布了一份汽車(chē)行業(yè)3D打印白皮書(shū)，其預(yù)測(cè)2020年3D打印用于汽車(chē)零部件生產(chǎn)的收入為26.78億美元，2026年為129.74億美元，2030 年將達(dá)到203.5億美元（其中25%是與電動(dòng)汽車(chē)零部件相關(guān)的生產(chǎn)）。

如今，汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，傳統(tǒng)車(chē)企與造車(chē)新勢(shì)力都在努力打造自己的爆款產(chǎn)品，而3D打印作為加速汽車(chē)開(kāi)發(fā)與制造的技術(shù)，將在未來(lái)10年內(nèi)發(fā)揮巨大的潛力。

關(guān)鍵詞： 電動(dòng)汽車(chē) 汽車(chē)市場(chǎng) 金屬部件