看3D打印技术是如何助力东风日产汽车制造
赞助2017-07-27 16:18

看3D打印技术是如何助力东风日产汽车制造

从1885年卡尔·佛里特立奇·本茨研制出世界上第一辆马车式三轮汽车至今,汽车作为近代历史最重要的发明,如今已经风风雨雨走过了一百多年。汽车在一百多年历史中已经发生了显著的变化,从最初的高风阻、低动力的马车型再到今天强动力、低风阻的跑车,汽车各方面都变化了不少,甚至已经变得无可挑剔了。可以说,汽车不同时期的变化很大程度上是取决于当时的科技水平和物质条件,当然消费者的需求也占了一部分因素。



对于消费者来说,买车的时候,关注的重点应该是这款车的品质如何。不同的人评判一辆车品质好坏的方法不同,有人看品牌,有人看评测,有人则喜欢自己上车感受一把……可以说,不论何种判断方法,品质不高的汽车往往很难逃过消费者的法眼。不过,大部分消费者往往只关注上述整车量产后的表现,甚少会考虑到其制造方面的情况,毕竟这涉及到专业领域,需要懂得一定的专业知识。



在汽车制造过程中,设计作为初始环节,从源头上决定了一款车品质如何。那么,不同时代的设计师在设计制图和建模环节,经历了怎样的进化过程。在科技还没那么发达的年代,产品从草图到建模的过程,都是由设计师利用黏土模型工艺,以1:1的比例把模型做出来,并进行校对。由于黏土具有一定的粘合性、可塑性极强,在塑造过程中可以反复修改和任意调整, 修、 刮 、填、补都比较方便,所以一直深受设计师的喜欢。如今黏土模型工艺已经有80多年的历史,而黏土模型制作者一直用自己的双手和工具将二维的汽车设计图纸变成立体模型。但随着汽车的构造日益复杂,有一些被忽略的漏洞隐藏非常深,靠一般的技术手段很难发现。如今不少车企在生产过程中,纳入智能制造科技,通过建立数字模型,借助各项数据的运算,实现了在全数字环境下的完整数字试制,覆盖从产品、品质、工艺与装备、作业以及文件自动生成等全过程的数字同步,黏土模型工艺自然而然也变得没那么受欢迎了。



如今我们已经步入工业4.0时代,电动化、智能化以及共享出行正在驱动汽车走向新的未来,不仅是产品和技术,未来汽车的开发模式也将深受其影响。随着国内外汽车行业竞争的日趋激烈,如何提高汽车生产效率、降低生产成本、设计制造更具个性吸引力的外观,是能否占领汽车市场关键。而3D打印技术的引进为汽车行业带来更高的生产效率和更大的发展空间,成为了众多车企的发展重点。在这里给大家简单解释下什么叫3D打印技术,简单来讲,就是基于计算机三维设计模型,以塑料、金属粉末、陶瓷粉末甚至是细胞组织等为原材料,通过逐层打印的方式来构造物体。打印完成后还需将3D模型进行后处理,如剥离、固化、打磨、后期修整等。这个过程相对传统制作过程周期大大缩短,且后期多余松散的粉末原材料可以循环利用。


3D打印技术具有其他片状金属材料所不具备的灵活性和可塑性,可以为复杂结构的金属零部件免去开发开模环节,同时通过3D打印技术,车体的任何改动都无需修改制造设备,只需要在计算机里输入相应的修改参数即可。如此一来,能够节省出更多的人力以及时间,同时产品品质更高。所以在3D打印技术引进汽车制造业后,便日益受欢迎起来。毕竟如果按传统的方法,车企必须为每个部件生产一个或几个原型,这个过程耗时且昂贵。然而,随着3D打印的进步,这项任务变得更加容易,因为车企能以更少的时间制造一次性原型。


正因为3D打印技术能更精确、高效地将3D设计图转换成实物,提高汽车设计层面的生产效率,这项技术受到许多汽车厂商的青睐,比如东风日产。据了解,东风日产早已从智行科技、智造品质、智享体验三大块出发,启动了“i³计划”,并于2016年投入使用了先进工程技术中心——AEP(Advancing Engineering Pivot )。而3D打印作为先进工程技术中心AEP重要引入技术,对于辅助工程师建模、品质检测与验证起到了重要作用。



具体而言,东风日产通过3D打印技术的运用,减少了机械加工或任何模具的使用,工程师可以直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,极大缩短产品的研制周期,提高生产效率。据了解,东风日产先进工程技术目前拥有一台能打印ABS-M30和PC材料的3D打印机—Fortus 400mc,通过对新造型、新零件进行3D打印,目前主要应用于原型设计、功能性测试和装配测试。可通过3D打印技术验证车辆构造成立性,避免后期品质的波动。



可以看到,3D打印在汽车领域的应用已从简单的概念模型到功能型原型朝着更多的功能部件方向发展,渗透到各核心零部件领域的设计。毕竟最好的质量控制不是事后检测,而是过程中控制,3D打印技术的应用很好地避免了这问题的出现。而且在竞争激烈的汽车市场,时间就是金钱,从工业设计角度将3D打印与汽车制造相结合,采用新思路新方法,对于东风日产工程师来说,天马行空的理念将发挥到极致,突破传统汽车仿形法设计的单一模式。



作为东风日产先进工程技术中心的黑科技之一,3D打印技术与数字试制与TCM、VR虚拟技术结合后,东风日产在产品开发阶段的进程将加快不少。随着智能制造的进一步发展,3D打印技术也将被推向更高层面,替代传统汽车设计方式。我们有理由相信,未来东风日产将会推出更多YOUNG NISSAN品牌年轻化战略下符合消费者审美的产品,为消费者带来更环保、更智能、更精彩的汽车生活。


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