來(lái)源 / DETROIT FREE PRESS，作者：JAMIE L. LAREAU

增材制造（Additive manufacturing，指邊添加材料邊制作的造型方法）是通用汽車專門為生產(chǎn)汽車零部件所采用的3D打印技術(shù)規(guī)定的名稱，不僅可以快速生產(chǎn)量產(chǎn)車的零部件，還可以生產(chǎn)制造過(guò)程中需要的生產(chǎn)工具。

通用汽車在美國(guó)印第安納州沃倫的全球技術(shù)中心（Global Technical Center）新建了一個(gè)3D打印車間。12月14日該汽車制造商表示，最新啟動(dòng)的增材工業(yè)化中心（Additive Industrialization Center，AIC）計(jì)劃在車輛的生產(chǎn)過(guò)程中增加3D打印技術(shù)的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)速度，降低成本。

大手筆投資3D打印技術(shù)

3D打印是一種從數(shù)字化文件制作三維實(shí)體物體的過(guò)程。連續(xù)鋪設(shè)材料層，直到打印完成。

通用汽車公司增材制造和聚合物中心主任榮·道爾（Ron Daul）表示，盡管新冠病毒肆虐，通用汽車還是在過(guò)去的一年里建成了15000平方英尺（約1393平方米）的增材工業(yè)化中心，相當(dāng)于3個(gè)籃球場(chǎng)那么大。

通用在沃倫的全球技術(shù)中心共有75臺(tái)3D打印機(jī)，在增材工業(yè)化中心配備了24臺(tái)，可以制造聚合物和金屬產(chǎn)品。聚合物是一種合成材料，在這里通常指塑料。

道爾表示，對(duì)該中心的投資意義重大，但他拒絕透露實(shí)際的投資金額。他說(shuō)，通用汽車使用該技術(shù)在汽車開發(fā)過(guò)程中所節(jié)省的時(shí)間成本會(huì)帶來(lái)投資回報(bào)。

“各個(gè)不同的中心都是通用汽車對(duì)自己的投資。這只是我們?cè)谶^(guò)去幾年中進(jìn)行的眾多投資之一。”道爾說(shuō)，“我希望在未來(lái)五年內(nèi)進(jìn)行更多的生產(chǎn)投資，因?yàn)槲覀兿嘈胚@項(xiàng)技術(shù)。”

通用汽車使用3D打印技術(shù)已經(jīng)有30年的歷史了，主要用于原型車和概念車。在今年與華盛頓的醫(yī)療設(shè)備公司Ventec Life Systems合作生產(chǎn)呼吸機(jī)時(shí)，通用就已經(jīng)用到了3D打印技術(shù)，還曾在汽車賽事中用過(guò)該技術(shù)?，F(xiàn)在它已經(jīng)將3D打印技術(shù)用于量產(chǎn)車輛和工廠的工具，利用這一過(guò)程來(lái)改變整個(gè)汽車制造。

“通用汽車轉(zhuǎn)型的核心內(nèi)容是成為一家更加靈活、創(chuàng)新的公司，而3D打印將在這一使命中發(fā)揮關(guān)鍵作用。”通用汽車增材設(shè)計(jì)和材料工程總監(jiān)奧德利·布朗（Audley Brown）說(shuō)，“與傳統(tǒng)工藝相比，原本需要幾周甚至幾個(gè)月的零件生產(chǎn)周期，3D打印僅僅需要幾天的時(shí)間，而且成本大大降低?！?/p>

“通用汽車使用3D打印技術(shù)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，從原型車開發(fā)到制造工具和生產(chǎn)車輛?！钡罓栒f(shuō)，“隨著AIC的啟用，我們將繼續(xù)加速這項(xiàng)技術(shù)在整個(gè)體系中的應(yīng)用?！?/p>

3D打印量產(chǎn)零部件

通用汽車表示，AIC現(xiàn)在生產(chǎn)的許多零件都是用于原型車上測(cè)試用的，可以削減模具成本，并讓通用汽車的工程師快速進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，縮短開發(fā)時(shí)間。

例如，該團(tuán)隊(duì)3D打印了用于開發(fā)2020年雪佛蘭克爾維特的制動(dòng)冷卻管道。這些管道節(jié)省了9周的開發(fā)時(shí)間，并將成本降低了60%以上，布朗說(shuō)。

“最近的許多產(chǎn)品項(xiàng)目都在某種程度上受益于3D打印原型部件?！辈祭收f(shuō)。

凱迪拉克最近宣布，CT4-V Blackwing和CT5-V Blackwing將成為通用汽車首批采用3D打印部件的量產(chǎn)車，包括手動(dòng)換擋旋鈕上的一個(gè)標(biāo)志、一個(gè)線束支架和兩個(gè)HVAC管道。

布朗表示，凱迪拉克工程師已經(jīng)通過(guò)使用3D打印技術(shù)，在開發(fā)高性能轎車的手動(dòng)變速器時(shí)，成功降低成本，提高效率。

“這只是一個(gè)開始?！辈祭收f(shuō)，“最終，我們看到了3D打印部件在各種生產(chǎn)應(yīng)用中的潛力，從為新車買家提供更大的個(gè)性化選擇，到獨(dú)特的配件和經(jīng)典汽車部件的復(fù)刻還原?！?/p>

汽車工廠的3D打印工具

雪佛蘭Silverado皮卡

通用汽車增材制造和設(shè)計(jì)產(chǎn)品應(yīng)用工程組經(jīng)理阿里·沙比爾（Ali Shabbir）表示，目前，通用汽車將3D打印部件的使用限制在低產(chǎn)量車型上，這是性價(jià)比最高的地方。但隨著技術(shù)的發(fā)展，可能會(huì)有空間將其用于大規(guī)模量產(chǎn)車型上，如雪佛蘭Silverado皮卡。

除了汽車之外，通用汽車還在生產(chǎn)用于組裝汽車的3D打印工具。布朗表示，通用汽車可以將一個(gè)零件的組成部件整合成一個(gè)單一的、優(yōu)化的設(shè)計(jì)，通過(guò)3D打印，使工具更輕、更簡(jiǎn)化。

例如，通用汽車在得克薩斯州的阿林頓裝配廠生產(chǎn)其高利潤(rùn)的全尺寸SUV。為了今年新車型的發(fā)布，通用汽車為阿靈頓的車身車間3D打印了近100種手用工具。

通用汽車在不到四周的時(shí)間內(nèi)，就將3D打印工具交付給了工廠，之前制造鋁制工具則需要兩個(gè)月的時(shí)間。另外，鋁制工具的重量將達(dá)到4.5千克-18千克，而3D打印工具是由尼龍?zhí)祭w維復(fù)合材料制成，重量只有1.3千克，道爾說(shuō)。

“現(xiàn)在正值我們將工廠改頭換面推出新機(jī)型的關(guān)鍵時(shí)刻?！钡罓栒f(shuō)，“最終，3D打印有助于加速新車的推出，比如我們的全尺寸SUV。”

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