南極熊導(dǎo)讀:全球范圍內(nèi),截至2020年,汽車已經(jīng)成為3D打印的第一大應(yīng)用,超越了航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域。
寶馬汽車一直非常的重視3D打印技術(shù),并且不斷加大在這個領(lǐng)域的投入,主要體現(xiàn)在兩個方面。
● 一方面,不斷的采用3D打印技術(shù)來制造汽車零件,據(jù)統(tǒng)計,寶馬集團已經(jīng)使用3D打印超過27年,已經(jīng)生產(chǎn)了數(shù)百萬個零件。在寶馬i8、寶馬MINI等車型中,都增加了3D打印的零件。
164208rjd01x36zhz1vd7x.jpg (243.37 KB, 下載次數(shù): 615)
下載附件
2020-6-28 16:12 上傳
△寶馬i8車型
● 另一方面,直接在3D打印領(lǐng)域進行投資。2016 年,參與投資美國高速光固化開創(chuàng)者 Carbon;2017 年,參與投資金屬 3D 打印公司 Desktop Metal;2017年寶馬還聯(lián)合通用等公司向按需制造平臺Xometry投資1500萬美元。
162659xhbypxqbqm2brcb2.jpg (150.7 KB, 下載次數(shù): 603)
下載附件
2020-6-28 16:02 上傳
△2019年,南極熊參觀了寶馬的博物館以及寶馬總部辦公大樓
2019年11月在德國參加3D打印展會的時候,南極熊參觀寶馬博物館的時候(詳見《一次看完BMW近百款汽車,南極熊漫游寶馬總部博物館和展廳》)就想?yún)⒂^下BMW的增材制造園區(qū)了。但當(dāng)時未能如愿。
新3D打印工廠開張
2020年6月28日,南極熊從外媒獲悉,寶馬集團開設(shè)了新的增材制造園區(qū),用于將研究、原型設(shè)計和系列化零件3D打印結(jié)合在一個工廠中。這筆1500萬歐元的投資旨在進一步提升這家汽車巨頭在汽車行業(yè)使用快速成型制造(AM)的地位。
△視頻:BMW耗資1500萬歐元的3D打印工業(yè)園,都買了這些3D打印機(多達至少8家3D打印廠商的不同技術(shù)類型的3D打印機,包括SLM,SLS,MJF,LSPc,CLIP,FDM等)
南極熊帶大家一起看看,寶馬的這個包含了金屬3D打印機、非金屬3D打印機、質(zhì)量控制與物流運輸、原型開發(fā)、生產(chǎn)排版、跨學(xué)科項目和培訓(xùn)空間里面的設(shè)備都有哪些。簡直可以算得上一個小型的汽車領(lǐng)域的3D打印機展會了。
囊括至少7大類前沿的3D打印技術(shù)
PF0007791_sceneId17261_preview.mp4_20200628_201502487.jpg (187.95 KB, 下載次數(shù): 568)
下載附件
2020-6-28 20:33 上傳
△惠普的多噴射熔融(MJF)技術(shù)3D打印機,可以高效快速生產(chǎn)PA、TPU等不同高性能材料的3D打印零件,配套后處理、清粉等設(shè)備
PF0007791_sceneId17261_preview.mp4_20200628_201733777.jpg (291.02 KB, 下載次數(shù): 579)
下載附件
2020-6-28 20:33 上傳
△德國EOS 的SLS激光燒結(jié)3D打印機,支持PA、TPU、PEEK等不同的高性能聚合物材料,配套后處理、清粉等設(shè)備
P90391965_highRes_additive-manufacturi.jpg (266.21 KB, 下載次數(shù): 632)
下載附件
2020-6-29 09:46 上傳
△中國華曙高科的超大型SLS激光燒結(jié)3D打印機HT1001P,這是南極熊目前發(fā)現(xiàn)的唯一一個來自中國的3D打印機。超大幅面的尼龍高溫增材制造解決方案HT1001P,讓生產(chǎn)效率提升至接近100%,包含三個模塊功能的一站式自動化生產(chǎn)線。以CAMS(連續(xù)增材制造解決方案)理念設(shè)計的尼龍激光燒結(jié)設(shè)備,專為增材制造產(chǎn)業(yè)化量身定制,擁有1000mm x 500mm x 450mm的超大成型缸尺寸
PF0007791_sceneId17260_preview.mp4_20200628_201924783.jpg (194.76 KB, 下載次數(shù): 594)
下載附件
2020-6-28 20:33 上傳
PF0007791_sceneId17260_preview.mp4_20200628_202042594.jpg (216.1 KB, 下載次數(shù): 667)
下載附件
2020-6-28 20:33 上傳
△德國SLM Solutions的SLM 金屬3D打印機,可以打印不銹鋼、鈦合金等各種金屬3D打印粉末材料,配套熱處理、清粉等設(shè)備
BMW-AM-Campus986_highRes_predevelopment-06-20.jpg (210.78 KB, 下載次數(shù): 598)
下載附件
2020-6-28 20:32 上傳
△美國Desktop Metal的FDM 金屬3D打印機,使用金屬線材作為材料,熔融擠出的方式打印金屬件毛坯,后期需要脫脂燒結(jié)的后處理過程
PF0007791_sceneId17263_preview.mp4_20200628_202327553.jpg (134.23 KB, 下載次數(shù): 623)
下載附件
2020-6-28 20:33 上傳
△Exone的粘合劑噴射金屬3D打印機,采用粘合劑把金屬粉末粘合之后成型,再經(jīng)過燒結(jié)等后處理過程。把精細金屬注射成型(MIM)粉末能力與批量生產(chǎn)能力相結(jié)合,可滿足MIM、粉末冶金和尋求更大平臺解決方案以生產(chǎn)可靠零件的制造需求
BMW-AM-Campus999_highRes_predevelopment-06-20.jpg (171.12 KB, 下載次數(shù): 609)
下載附件
2020-6-28 20:32 上傳
△美國Carbon的高速光固化3D打印機,采用獨創(chuàng)的CLIP連續(xù)液面數(shù)字光合成技術(shù),利用一層透氧膜隔離光敏樹脂液體和空氣中的氧氣,實現(xiàn)高速、連續(xù)的3D打印成型,并且已經(jīng)開發(fā)出大量高性能的光敏樹脂材料
BMW-AM-Campus995_highRes_predevelopment-06-20.jpg (127.5 KB, 下載次數(shù): 614)
下載附件
2020-6-28 20:32 上傳
△美國Nexa3D的高速光固化3D打印機,聲稱將超越Carbon,創(chuàng)造性的潤滑油子層光固化(Lubricant Sublayer Photocuring,縮寫為LSPc)技術(shù),能夠以10mm每分鐘的速度連續(xù)打印多達16升的零件,將打印原型和生產(chǎn)零件的時間從幾小時壓縮到幾分鐘。除了可以大幅度加快3D打印速度之外,還通過使用專有的結(jié)構(gòu)化光路并避免了分層現(xiàn)場,在XY和Z軸上實現(xiàn)了非凡的精度水平
在剪彩儀式上,寶馬股份公司生產(chǎn)董事會成員Milan Nedeljković表示:"如今,3D打印已經(jīng)是我們?nèi)蛏a(chǎn)體系中不可或缺的一部分,在我們的數(shù)字化戰(zhàn)略中占有重要地位。未來,這類新技術(shù)將進一步縮短生產(chǎn)時間,讓我們更充分地受益于無工具制造的潛力。"
寶馬汽車3D打印應(yīng)用概況
2019年,寶馬集團3D打印了大約30萬個零件。增材制造園區(qū)雇用了80名工人,運行約50個工業(yè)增材制造系統(tǒng),包括金屬和塑料。在中心之外,寶馬還在全球范圍內(nèi)運行著50臺其他3D打印機。
寶馬涉足3D打印已有近30年的歷史,1991年首次為概念車制作零件原型,2010年才將增材制造用于小批量生產(chǎn),即用金屬粉末床熔融技術(shù)3D打印DTM賽車的水泵車輪。此后,為勞斯萊斯幻影、寶馬i8 Roadster和MINI John Cooper Works GP等車型3D打印了零部件。
BMW-Additive-Manufacturing-Campus-robotic-arm-HP-system.jpg (681.86 KB, 下載次數(shù): 634)
下載附件
2020-6-28 16:12 上傳
新工廠的其他用途
這次新開張的園區(qū),有一個 "預(yù)開發(fā) "團隊,致力于改進整個寶馬公司使用的新技術(shù)和材料,重點是實現(xiàn)流程的自動化。通過減少人工勞動,降低3D打印的成本,使其更適合工業(yè)規(guī)模。
通過汽車生產(chǎn)的工業(yè)化和數(shù)字化增材制造(IDAM)項目,寶馬在增材制造園區(qū)建立了一條從生產(chǎn)準備到零件制造和返工的生產(chǎn)線。IDAM團隊將利用該生產(chǎn)線每年用3D打印制造5萬個零件,其中包括1萬多個單件和備用零件。
寶馬公司還將進行POLYLINE項目的工作,塑料部件系列化生產(chǎn)的工藝步驟以數(shù)字方式連接,并制定質(zhì)量保證策略,以確保整個工藝鏈的質(zhì)量一致。POLYLINE聯(lián)盟的15個成員將創(chuàng)建和測試他們認為的 "面向未來 "的3D打印塑料零件的自動化生產(chǎn)線,并將其數(shù)字化連接起來。到目前為止,通過這項工作,制造成本可以降低50%,同時提高3D打印的穩(wěn)定性和整體生產(chǎn)的可持續(xù)性。
園區(qū)還將為整個寶馬集團的工人提供咨詢和培訓(xùn)課程,以此來成功推廣各種增材制造技術(shù)和方法。
BMW-Additive-Manufacturing-Campus-training.jpg (693.56 KB, 下載次數(shù): 649)
下載附件
2020-6-28 16:12 上傳
dtm4.jpg (96.4 KB, 下載次數(shù): 603)
下載附件
2020-6-28 16:12 上傳
除了零部件生產(chǎn)外,寶馬還通過其風(fēng)險投資部門BMW i Ventures投資新的增材制造技術(shù)。2016年,出資成立了Carbon的數(shù)字光合成公司,用于連續(xù)數(shù)字光處理。第二年,它向Desktop Metal公司提供了資金,該公司此后發(fā)布了金屬粘合劑噴射和碳纖維3D打印系統(tǒng)。
其他投資還投向了數(shù)字制造平臺Xometry和致力于自動化產(chǎn)品設(shè)計的德國初創(chuàng)公司ELISE。ELISE通過生產(chǎn)零件 "DNA",包含技術(shù)和負載要求,以及制造限制、優(yōu)化參數(shù)和成本等信息,可以節(jié)省高達90%的設(shè)計時間。然后可以利用DNA自動創(chuàng)建優(yōu)化的零件。
BMW-Additive-Manufacturing-Campus-desktop-metal.jpg (759.89 KB, 下載次數(shù): 640)
下載附件
2020-6-28 16:21 上傳
寶馬集團負責(zé)生產(chǎn)集成和試驗工廠的高級副總裁Daniel Schäfer談到:
"我們的目標是在汽車生產(chǎn)中越來越多地將3D打印方法工業(yè)化,并在流程鏈中實施新的自動化。這將使我們能夠簡化零部件制造,實現(xiàn)批量化生產(chǎn),加快開發(fā)速度。同時,我們正在與汽車研發(fā)、零部件生產(chǎn)、采購和供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò),以及公司的其他各個領(lǐng)域進行合作,以系統(tǒng)地整合技術(shù)并有效利用。"
在生產(chǎn)方面,到目前為止,3D打印僅限于豪華車和運動車。然而,寶馬將是將增材制造的系列化生產(chǎn)推向更多主流產(chǎn)品線的企業(yè)之一。通過降低成本,并采用專為大批量生產(chǎn)而設(shè)計的新技術(shù),我們最終可能會看到3D打印的終端部件進入普通消費者可以買得起的產(chǎn)品。
|