從460到3,100平方米，看大眾集團(tuán)新的3D打印中心有哪些作用？

眾汽車在Autostadt開設(shè)了一個全新的高度現(xiàn)代的3D打印中心。這使得Autostadt成為大眾集團(tuán)金屬3D打印的中心。新的起點，這個3D打印中心目前在大眾集團(tuán)都發(fā)揮了哪些作用呢？

為批量生產(chǎn)積攢know how

大眾汽車模具制造的3D打印
將設(shè)施從460平方米擴(kuò)展到3,100平方米，對于大眾集團(tuán)來說不僅僅是新的3D打印工作空間，對于模具制造商和開發(fā)商，設(shè)計師和研究人員來說，他們可以通過更加敏捷的方式在跨學(xué)科環(huán)境中協(xié)同工作。由于3D打印設(shè)備的模塊化，可擴(kuò)展設(shè)計理念，這些可以消除工作過程中的許多手動步驟。一方面，自動化流程將使大眾汽車模具制造能夠使其生產(chǎn)流程更加高效和經(jīng)濟(jì)高效。另一方面，3D打印過程還將允許大眾更快速地生產(chǎn)更多數(shù)量和不同設(shè)計的零件。

圖：在3D打印中心的開幕典禮上，大眾集團(tuán)展示了一種稱為binder jetting的金屬3D打印生產(chǎn)工藝，為速度，靈活性和自動化設(shè)立了新的標(biāo)準(zhǔn)。這臺設(shè)備是由3D打印設(shè)備制造商HP和組件制造商GKN合作開發(fā)的。

目前，Autostadt的模具制造部門仍在研究和制造原型和模具。但模具制造專家也在致力于輕量化零件的3D打印的研究，計劃還要求將3D打印技術(shù)用于現(xiàn)場的批量生產(chǎn)。

賽車的3D打印部件
在開發(fā) I.D. R Pikes Peak 電動賽車時，大眾工程師通過3D打印生產(chǎn)了大量零件。

3D打印將在汽車制造發(fā)揮關(guān)鍵作用，這已經(jīng)可以在賽車 I.D. R Pikes Peak 電動車的開發(fā)過程中看到。在開發(fā)工作的風(fēng)洞測試過程中，大眾汽車的工程師開發(fā)了一些原來由各種單獨零件組裝而成的結(jié)構(gòu)一體化零件，這些零件由3D打印制造技術(shù)一次性完成。這些部件可用于試駕，甚至用于成品賽車。

用于月球車的3D打印車輪
但大眾并不是集團(tuán)中唯一使用金屬3D打印的品牌。位于Ingolstadt的3D打印中心的奧迪團(tuán)隊也在研究如何進(jìn)一步推動其品牌和技術(shù)發(fā)展。備件生產(chǎn)在該3D打印中心也起著重要作用。備件并不需要與原裝一樣的替換零件，例如W12發(fā)動機(jī)的水連接管，在3D打印中心通過使用選區(qū)激光熔融等工藝生產(chǎn)出新的連接管。而奧迪月球車采用了很多3D打印技術(shù)，例如，它的車輪就是由位于這個中心的金屬3D打印設(shè)備生產(chǎn)的鋁合金材料制成的。

老式跑車的3D打印備件

圖：保時捷使用3D打印技術(shù)為經(jīng)典車型制造單個零件，例如保時捷959。

保時捷品牌在使用3D打印機(jī)生產(chǎn)小批量的零部件，3D打印技術(shù)制造的所有零件都必須滿足機(jī)械性能和表面質(zhì)量要求，才能最大程度地保證保時捷高端車的需要。一個例子是保時捷959中的離合器釋放桿，原來的零件已經(jīng)受損無法再用。這種灰鑄鐵部件必須滿足非常高的質(zhì)量要求，并且由于超級跑車本身的生產(chǎn)數(shù)量較少而難以找到現(xiàn)成的替換件，3D打印使得單個零件的生產(chǎn)變得快速、經(jīng)濟(jì)。

世界上第一款用于超級跑車的3D制動鉗
布加迪是大眾汽車集團(tuán)的另一個成員，它開發(fā)出世界上第一款采用增材制造的制動鉗，全新的3D打印制動鉗是為高檔運動車布加迪凱龍（Bugatti Chiron）而生產(chǎn)的，每個前卡鉗上有8個鈦制活塞，每個后部裝置上有6個鈦活塞，制動鉗的設(shè)計采用仿生力學(xué)原理，新的設(shè)計將重量優(yōu)化到最小同時具備最大的剛度。

與之前安裝在布加迪凱龍龍等汽車中的鋁制部件相比，3D打印的鈦制制動鉗可以節(jié)省相當(dāng)大的重量并且更加堅固耐用。之前想采用鈦合金材料來制造這樣的制動鉗難度是非常大的，由于鈦材料的強(qiáng)度非常高，想像鑄造或鍛造鋁的常規(guī)方法那樣獲得這樣的零件技術(shù)難度很大。而3D打印打開了生產(chǎn)更加復(fù)雜的零件和難加工材料的可行性。

大眾汽車集團(tuán)計劃在未來繼續(xù)深入研究3D打印技術(shù)的應(yīng)用，目標(biāo)是在批量生產(chǎn)中推廣3D打印技術(shù)。

來源：3D科學(xué)谷