在最近采访Jonah Myerberg,联合创始人和首席技术官桌面金属,我们探讨了金属增材制造,包括桌面打印机,将如何影响汽车设计和生产。
桌面金属打印机用于许多行业,其中汽车是主要的一个。福特(Ford)和宝马(BMW)是Desktop Metal技术的早期使用者,并已成为投资者。多数情况下,这些公司都在短期内使用金属3D打印技术,但它们有进军量产的雄心。
以下是Myerberg关于在汽车行业中使用金属3D印刷的观察。
-am将成为一个工具和一个游戏更换者。这是一个工具,因为它需要有效且竞争力地进行车辆设计工作。设计人员将以一种方式需要3D打印,以便能够快速对客户和需求,原型化组件和零件进行更改和创新,以及生产低批量组件,并为客户保持灵活性。
- 它将是一个游戏更换器,因为它将为像电动车类似的产品开展特定的需求,以便轻盈。
这也将是一个游戏规则改变者,因为它将帮助小公司与大公司竞争。汽车行业将看到一个新的一级供应商专注于AM的诞生。它将改变设计师对汽车设计的看法。
-Metal Am可以应用于汽车内的任何组件。材料可用于容忍温度并提供发动机和悬架系统和变速器中使用的更传统合金的优点。“我们将在车辆的各个方面看到添加剂制造,”Myerberg指出。
-循环汽车倡议。世界经济论坛的一个焦点是如何提高交通系统的效率,减少对环境的影响。电动汽车、混合动力汽车和氢动力汽车将在这方面发挥作用。但人们不常想到的是,一旦实际的汽车达到其使用寿命的尽头,它本身会产生什么样的影响。“所有让汽车更高效的措施,比如低重量塑料,都可能成为一个问题。”在汽车寿命即将结束的时候,你会如何处理那些轻质塑料组件呢?你不可能把它们融化再变成塑料,”他指出。
金属几乎无休止地回收。循环车辆倡议正在寻找答案,并寻找使车辆完全可回收的车辆。有些部件可以重新掌握。电动车中的电池组达到它们在车辆中没有用的点,但它们仍然有能量。有些人正在电网上使用,并将在10或15年内工作。“这种创造性思维正在延长汽车部件的生活,减少了在死亡之后车辆对环境的影响。”,“注意到Myerberg。“我们将看到由此原因被金属部件所取代的塑料部件。”
汽车内部的许多复杂组件是聚合物复合材料的组件,或者是埋在聚合物复合材料中的金属组件。“这些复杂的组件已经成熟,可以采用增材制造,将3个、4个、5个、10个部件组合成一个,用重量相同或更少、占用更少空间、完全可回收的单个或多个部件替代整个系统。此外,这类零件通常需要使用注塑机来生产,这对OEM或一级模具制造商来说可能是一笔巨大的投资,特别是如果涉及变化,”Myerberg说。
对于发动机舱,现在有高强度,高温聚合物可用。但金属材料提供更高的范围。用金属替换塑料部件,让设计师提高局部温度。一些供应商正在研究使用金属来保护部件或与塑料部件组合。
- 大多数3D打印机的局限性是构建大小。“我很想说我们可以打印汽车底盘或身体,因为这些是非常复杂的组件,这些组件是非常多的静态组件,设计用于崩溃和稳定性和刚度,但没有移动部件,焊接在一起。优化一个身体成一块并打印它会很棒。我们不在那里,但我们肯定在努力,如果这是最终游戏,那么就会让我们在那里。我们希望看到这些部件以真实尺寸和真实的和单个形式从3D打印机中延伸出来。“
-一些3D打印机可以让设计师将机械特性精确地放置在他们想要的地方。例如,一个区域可以是灵活的,而另一个区域可以是僵硬的。这为工程师们打开了可能性,使他们能够在设计底盘时兼顾路面性能和可制造性。
“能够一次设计出整辆车,然后打印出来,并在碰撞、冲击、悬挂、性能等方面进行优化,这真的很令人兴奋,但我们肯定还没有做到这一点。”事实上,我们面对的是目前专注于钣金的制造流程。需要参数如宽度、平面度和低轮廓(用于冲压)的产品不是用金属3D打印最容易的事情。钣金不是一个友好的设计,所以设计师,如果他们要用3D打印的部分取代钣金组装,他们将不得不回到绘图板,重新设计它的负载下。”
其中一个有助于这种重新设计的工具是生成设计,因为它使用AI进行沉重的提升。
-增材制造是概念和最终量产之间的桥梁。”,我们看到发生在地方一些客户或设计师,他们没有时间或者没有钱投资所需的工具,而3 d打印技术允许他们这样做,他们允许他们在设计和测试,而不必投资工具。
- 比以前更加,添加剂制造正在影响供应链,这将影响全球制造。“我们将能够将制造业拉回,将其重新搁置到美国,使其更接近制造点而不是这些长途供应链。”