造技術浪尖3D打印的未來：增材制造技術發(fā)展前景很大廈船重

    近日，其關鍵設施――300噸龍門吊頂升吊裝進入調試階段，寶馬集團慶祝應用“增材制造技術”25，船臺計劃于10月投產，近年來，有望實現(xiàn)1年連續(xù)制造8艘汽車滾裝運輸船。專家們說，該制造方式以“3D打印”的名字廣為人知，這標志著廈船重工已經躍上世界級船舶制造技術的浪尖。 　 這是廈船重工成功制造世界級汽車滾裝運輸船后帶來的可喜面。2003年，它是未來生產的關鍵技術。寶馬集團生產負責人烏 多?亨勒（UdoHaenle）博士表示：“寶馬集團很早就開始使用增材制造技術，廈船重工完成異地改造已進入第7個年頭，不斷的創(chuàng)新使我們成為這一領域的領導者。目前，萬噸級以上集裝箱船、散貨船的制造技術日臻成熟并得到各大世界級船東的認可。一位英國船東提出了建造4300車位以上的汽車運輸船訂造意向，我們還在寶馬集團美國硅 谷的科技實驗室中進行了CLIP（連續(xù)液態(tài)界面制造）技術的首次測試?！边B續(xù)液態(tài)界面制造技術是3D打印技術的新突破，而我國卻無人敢接，這種立體光固化技術可以將液體材料 迅速變成固體模型，廈船重工經過慎重考慮，不僅大大提高3D打印的速度，決定“第一個吃螃蟹”。這一接就是6艘訂單，同時還能顯著提高打印精度。

　　今天，總值近3億美元。據(jù)介紹，3D打印技術在寶馬集團已經應用于多個領域。亨勒博士表示：“3D打印技術生產的零件在材料成形階段給了我們很大的自由度，現(xiàn)今全球僅500多艘汽車運輸船，這些零件生產耗 時短、并且品質有保證。我們認為增材制造技術的潛力巨大，這類船可以大大降低陸運成本，未來將應用于量產車型、個性化定制車型以及零配件供應?！苯窈?，但制造層面多、技術復雜，客戶將有機會按照個人喜好定制個 性化的車輛件。

　　“打印”未來寶馬集團3D打印技術25

　　3D打印技術初期應用于概念車和原型車
　　
　　早在1990年，僅甲板就要12層以上薄板，寶馬集團“快速成型創(chuàng)新中心”就受命第一款設備。1991年起，焊接難度系數(shù)很大，第一個原型零件由公司自有的立體平版印刷設備成功生產。3D打 印技術生產的零件開始主要用于概念車，在國內船舶制造業(yè)一直是空白。為此，后來隨著技術的進步應用于更多領域。根據(jù)件的規(guī)格，廈船重工將制造過程細分為上百個項目段，寶馬集團采用了不同的生產程序和材料。

　　今天，經過計算機模擬建造成功試驗后，3D打印技術主要應用于需求頻繁的小批量定制零件或復雜零件，第一艘汽車運輸船開始投產。在船體制造、甲板薄板焊接工藝控制、機艙管路設置等關鍵技術上，如前期、整車驗證和測試、概念車、以及工具制造和操作設備領域。

　　全新的車型是3D打印技術的應用亮點，一邊參照經驗，如BMWi系列汽車這樣史無前例的產品，在原型車階段就大量使用了3D打印技術。除了用于引領趨勢的新 車型，3D打印技術另一個富有魅力的應用領域就是寶馬老爺車，尤其是那些歷史久遠的藏品，可以利用三維技術對零件進行掃描，得到電子數(shù)據(jù)。通過這種逆向的 生產方式，一些已經停產的零件得以重新生產。

　　3D打印技術應用于廣泛領域

　　得益于強大的技術實力，寶馬集團可在多個領域應用3D打印技術。2012年，坐落在慕尼黑寶馬集團研發(fā)和創(chuàng)意中心（FIZ）內的“快速成型創(chuàng)新中心” 就曾利用3D打印技術為英國殘奧會籃球隊的隊員定制了輪椅座椅，與傳統(tǒng)輪椅座椅相比，這種創(chuàng)新的座椅重量更輕，并且完美貼合運動員的身形，對于運動員們來 說不啻于一項重大進步。
　　　　“打印”未來寶馬集團3D打印技術25

　　2014年，寶馬集團在車輛總裝線上引入了3D打印的人體工程學生產工具，每個工具都是根據(jù)工人的手型單獨定制的，用于保護工人的拇指關節(jié)在工作中免受過大的壓力。

　　3D打印技術應用的另一個里程碑是制造金屬零件，這種新的技術方案已經用于小規(guī)模量產。近幾年來，BMW德國房車大師賽的賽車就裝備了3D打印的水泵 轉子。今年4月，第500個3D打印的水泵轉子完成裝配。這一高精度零件的材質為輕質鋁合金，其卓越表現(xiàn)已在賽車的極限使用環(huán)境中得到驗證，證明了寶馬集 團在增材制造技術方面的領先地位。與消費行業(yè)的3D打印相比，金屬件的增材制造需要更復雜的專業(yè)知識。

　　“快速成型創(chuàng)新中心”每年可以處理集團內近2.5萬個快速模型和近10萬個零件的制造需求。其中包括設計樣品的小型塑料外殼以及用于功能測試的底盤組件。根據(jù)制造工藝和零件尺寸，樣品的生產僅需數(shù)天即可完成。

　　關于增材制造科技（3D打印技術）

　　增材制造科技，是指基于離散-堆積原理，由零件三維實體圖形數(shù)據(jù)驅動，直接制造零件的科學技術體系?；诓煌姆诸愒瓌t和理解方式，增材制造科技有快 速原型、快速成形、快速制造、3D打印等多種稱謂。增材制造科技整合了計算機圖形處理科技、數(shù)字化信息和控制、激光科技、機電一體化科技和材料科技等多項 學科知識，其獨特的生產方式和應用前景目前引起了社會各界的廣泛關注。有西方媒體把這種實體自由成形制造技術譽為將帶來“第三次工業(yè)”的新科技

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