百加说车
当前位置:首页 - 签证 >

从X3M和X4M说起,宝马3D打印零部件超百万说明了什么?

2019-09-15来源:妆点秀

宝马集团日前公布了一项他们达成的新成就——宝马集团应用的3D打印零部件已经超一百万个。

从X3M和X4M说起,宝马3D打印零部件超百万说明了什么?

这个成就有什么特别,竟然值得宝马专门强调?

本月在日内瓦车展惊艳登场的新一代宝马X3 M和宝马X4 M,就是3D打印零部件的受益者。

宝马X3 M和宝马X4 M的动力来源是S58B30发动机,与常规车型搭载的B58B30发动机相比,宝马S58B30发动机气缸的内径略大、行程更短,压缩比由11.1:1调整为9.3:1,红线转数从7000转提升至7200转。

为了满足M系列车型的动力需求,宝马S58B30发动机对气缸盖进行了重新设计,复杂的管路结构和轻量化需求甚至都超过了传统铸造工艺能实现的范围。因此,宝马在制造S58B30发动机气缸盖时引入了3D打印技术,以应对传统金属铸造技术难以实现的几何形状和最优冷却剂管布线方案。得益于3D打印技术实现的最佳结构,S58B30发动机气缸盖还避免了冗余结构造成的材料浪费,因而也同时实现了更好的轻量化效果。

同时实现复杂的布线方案和轻量化效果,3D打印技术仿佛披着一层神奇的光辉——虽然神奇,但3D打印不是魔法,而是现代工业技术的结晶。

3D打印技术,是指基于离散-堆积原理,由零件三维实体图形数据驱动,直接制造零件的科学技术体系。基于不同的分类原则和理解方式,3D打印有快速原型、快速成形、快速制造、增材制造等多种称谓。3D打印技术整合了计算机图形处理技术、数字化信息和控制、激光科技、机电一体化科技和材料科技等多项学科。

从汽车零部件生产的角度出发,由于3D打印技术采用的是离散-堆积原理(可以想象一下用胶水和泥沙来制作雕塑的过程),因而在生产零部件的时候不用剔除边角料,提高材料的利用率,同时能做到较高的精度和很高的复杂程度——正如上文中S58B30发动机的气缸盖,因而3D打印在生产造型复杂且对轻量化有追求的零部件时有独到的优势。

当然,尽管顶着现代工业技术结晶的光环,甚至被认为是"带来第三次工业革命"的技术,不过3D打印技术也有其软肋。

例如规模化生产方面,3D打印技术目前尚不具备优势,需要大批量、规模化制造的零部件,采用传统生产工艺依然更高效且成本更低。另外,由于3D打印技术固有的成型原理及发展还不完善,目前采用"分层制造,层层叠加"的增材制造工艺,其打印成型零件的物理性能(如强度、刚度、耐疲劳性等)及化学性能等无法和传统模具整体浇铸而成的零件相媲美。

正因如此,宝马集团在应用3D打印技术的时候也相应的扬长避短——率先应用的3D打印零部件的都是M系列这种对轻量化和零部件复杂度有较高要求的高性能车型。

除了宝马M系列的性能车之外,宝马集团旗下的劳斯莱斯车型也大量使用了3D打印的零部件,这也是宝马集团回避3D打印技术不适合大规模生产这一软肋的相应举动——劳斯莱斯这样讲究手工打造、高度定制的高端车型,本来就和大规模生产无关。

除了劳斯莱斯这样的顶级豪华车型,宝马集团即将在中国上市的BMW i8 Roadster以及刚刚在日内瓦车展大放异彩的BMW Individual M850i xDrive Coupe Night Sky夜空定制版也是应用3D打印的零部件的范本车型。

BMW Individual M850i xDrive Coupe Night Sky的外部后视镜盖、前部的进气口分离器、格栅和前翼通风口周围,都由3D打印技术复刻魏德曼花纹。这辆车的制动卡钳也是通过3D打印技术生产,不仅实现更为精细的图案,同时与标准组件相比重量也减轻了30%——每一辆性能车,都对轻量化有着极端的追求,宝马集团用创新技术来满足M-POWER对轻量化的渴望。

BMW i8 Roadster也使用了两种3D打印零部件,一个是铝合金材质的3D打印金属敞篷软顶支架,它相比传统注塑件重量更轻、刚性更佳。另一个3D打印零部件是BMW i8 Roadster的车窗导轨,在2018年年底的时候,宝马集团第100万个量产化的3D打印零部件——一个车窗导轨被装配到BMW i8 Roadster上。

从研发自有的3D打印设备到第100万个3D打印零部件的应用,宝马用了多久?

——28年。

早在1990年,宝马集团的"快速成型创新中心"就受命开发第一款3D打印设备。1991年,第一个原型零部件由宝马集团自有的3D打印设备成功生产。

是的,在汽车制造业,BMW一向是率先应用创新技术的先锋车企。作为汽车行业内应用3D打印制造技术的先锋,宝马公司从1991年起就一直将3D打印零部件纳入概念车研发体系之中。

1991年是什么概念?世界第一台商业3D打印机的时间是1986年。在3D打印技术诞生之初,宝马集团立即跟进了该技术在汽车产业的应用方向,旗下的"快速成型创新中心"迅速对3D打印技术进行研究开发。

自2010年到2018年,宝马集团利用3D打印技术技术生产了超过一百万个汽车零部件。光是2018年一年间,宝马集团3D打印生产中心的产量超过20万件,同比提升42%。

宝马集团也是第一家利用3D打印技术批量生产上千个金属零部件的汽车制造商。

最初的时候,宝马集团主要将3D打印技术生产的零部件用于开发概念车,后来随着技术的进步应用于更多领域。根据部件的规格,宝马集团采用了不同的生产程序和材料。今天,3D打印技术主要应用于需求频繁的小批量定制零部件或复杂零部件,如前期开发、整车验证和测试、概念车、以及工具制造和操作设备领域。

全新开发的车型是3D打印技术的一大应用亮点,BMW i系列车型在原型车开发阶段就大量使用了3D打印技术。除了用于引领趋势的宝马创新车型,3D打印技术另一个富有魅力的应用领域就是宝马的古董车,那些历史久远的收藏品级宝马,其配套的零部件早已停产,可以利用三维技术对零件进行扫描,得到电子数据。通过这种逆向的生产方式,一些已经停产的宝马经典车型得以得到完备的零部件供应,继续向世人展示BMW车型的风采。

除了汽车研发和制造之外,宝马集团也将3D打印技术应用在更为广泛的领域。2012年,宝马集团的"快速成型创新中心"就曾利用3D打印技术为英国残奥会篮球队的队员定制了轮椅座椅。与传统轮椅座椅相比,这种创新的座椅重量更轻,并且完美贴合运动员的身形,对于运动员们来说无疑是一项重大进步。

除了自行研发的3D打印设备,宝马集团还与打印巨头惠普达成合作关系,成为惠普最新多射流熔融3D打印解决方案的首批用户。宝马使用多射流熔融3D打印技术的主要方向就是进行零部件生产和私人订制。

总结

在2018年初,宝马集团宣布在慕尼黑北部的上施莱斯海姆(Oberschleissheim)建立全新的3D打印研发和生产中心。该中心将在 2019年初投入使用,以加强BMW创新先锋的地位。

在全球,宝马集团已经在美国的斯帕坦堡,泰国的罗永府(Rayong)和中国的沈阳,利用3D打印技术来生产原型车的部件,迈出了3D打印技术应用于全球生产网络本地化生产的第一步。

作为一家拥有百年历史的高档汽车制造商,宝马汽车对运动和操控的追求已经是一个夺目的标签,而创新则是BMW品牌的基因,是推动BMW品牌持续发展的源动力。百年来,宝马集团始终坚持用创新的前瞻思想布局未来出行,3D打印技术的研发和应用,则是宝马集团作为创新先锋又一次在技术领域的表现,100万个3D打印零部件的应用,是宝马集团追求创新的过去,也预示着宝马集团创新先锋的无限未来。

转载文章地址:http://www.nlcha.com/qianzheng/3590.html
(本文来自百加说车整合文章:http://www.nlcha.com)未经允许,不得转载!
标签:
网站简介 联系我们 网站申明 网站地图

版权所有:www.nlcha.com ©2017 百加说车

百加说车提供的所有内容均是网络转载或网友提供,本站仅提供内容展示服务,不承认任何法律责任。