寶馬工廠3D打印大型發(fā)動機(jī)氣缸砂芯

得益于與Loramendi和voxeljet的合作，寶馬（BMW）的蘭茨胡特工廠現(xiàn)在能夠自動 3D 打印大型砂芯，用于鑄造高效發(fā)動機(jī)的氣缸蓋。3D打印砂芯新工藝對于 voxeljet（納斯達(dá)克股票代碼：VJET）來說是一個重要的里程碑，因為此次合作擴(kuò)大了它與世界上最大的汽車制造商的合作，對于 BMW 來說也是一個重要的里程碑，后者正在越來越多地實現(xiàn)增材制造 (AM) 業(yè)務(wù)的自動化。

南極熊獲悉，2022 年 5 月，寶馬宣布完成增材制造產(chǎn)業(yè)化和數(shù)字化 (IDAM) 項目，實現(xiàn)金屬激光粉末床熔合 (LPBF) 零件的自動化打印、精加工和運(yùn)輸。這個最新的核心打印工業(yè)化 (ICP) 項目將類似的方法應(yīng)用于砂芯 3D 打印，用于鑄造BMW B48 發(fā)動機(jī)的汽缸。

△使用 voxeljet 技術(shù)制成的 3D 打印砂芯。

增材制造是汽車制造商選擇的制造方法，因為它能夠優(yōu)化氣缸蓋設(shè)計、提高發(fā)動機(jī)效率并降低消耗。然而，3D 打印砂芯需要各種勞動密集型步驟，包括打印前的原材料準(zhǔn)備和回收以及干燥、工作完成后打印部件的移除和清潔。為了簡化流程，合作伙伴開發(fā)了一條自動化生產(chǎn)線，配備了 voxeljet 的 VX1300-X 打印機(jī)和 Loramendi 的微波固化。

△寶馬砂芯生產(chǎn)線效果圖。

Loramendi 和voxeljet 于 2019 年開始與 ASKChemicals 一起開發(fā) ICP 裝置，后者開發(fā)了一種粘合劑，可以減少砂芯的后處理。該生產(chǎn)線由機(jī)械臂組成，可自動從 voxeljet 機(jī)器中取出 3D 打印的砂芯，并轉(zhuǎn)移到固化單元，然后移至 Loramendi 的微波固化機(jī)進(jìn)行精加工。通過新設(shè)置，BMW Landshut 工廠每周能夠生產(chǎn)數(shù)千個 3D 打印砂芯。

雖然這代表了寶馬通過 3D 打印生產(chǎn)金屬零件的自動化又邁出了一步，但它也建立在 voxeljet 在汽車領(lǐng)域持續(xù)取得成功的基礎(chǔ)上。此外，voxeljet公司的美國客戶 Tooling & Equipment International 也開始使用3D 打印砂芯，用于為凱迪拉克 CELESTIQ汽車批量生產(chǎn)大幅面、減輕重量的結(jié)構(gòu)部件，這是一款估計售價 300,000 美元的限量系列豪華車。

△VX4000 3D 打印砂芯。圖片由 Tooling & EquipmentInternational (TEI) 提供。

由于技術(shù)的應(yīng)用市場小，voxeljet 的股價自上市以來似乎一直在苦苦掙扎�，F(xiàn)在大型汽車制造商正在采用大規(guī)模砂芯 3D打印進(jìn)行批量生產(chǎn)，它可能會反彈，但也有可能會被 Desktop Metal收購。

據(jù)南極熊了解，中國的砂型3D打印金屬鑄造業(yè)務(wù)，近幾年發(fā)展也非常迅猛。傳統(tǒng)鑄造業(yè)，因為污染等問題，在不少地方都被禁止或者被趕走。但是加上砂型3D打印技術(shù)后，就變成綠色產(chǎn)業(yè)了，受到市場和政府的歡迎。