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那些由3D打印制造出的汽车和飞机

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发表于 2015-11-22 03:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 涨姿势了 于 2015-11-22 00:04 编辑
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在现在的汽车领域中,最先进的技术无疑就是无人驾驶了,而除了无人驾驶之外,新能源汽车也是整个市场未来的发展方向。不过说实话,虽然这两个方向虽然看起来很美好,但是想要彻底能够普及或变得越来越成熟,其实还有很长的道路要走。


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其实,除了电动汽车和无人驾驶技术之外,在传统汽车的生产和研发过程中,还有很多其他技术可以很快的被实际运用或者同样未来充满了潜力。比如3D打印就是最值得许多汽车厂商或配件公司关注的新技术。


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3D打印技术在汽车领域的应用能够带来很多优势,首先传统汽车和零部件制造是一个减材的方式,包括去除材料(需要道具和夹具),批量生产是需要模具的。而3D打印是采取了相反的方式,是增加材料,它不需要刀具和夹具,以及非常适合快速生产,尤其适合一些新车型的研发或者中小公司,3D打印技术几乎不会产生额外的边际成本。另外3D打印在模具的精度和供应链的效率上也都能够带来无法比拟的优势。而目前在汽车领域,已经有很多厂商和公司开始进行尝试零部件甚至是整车的3D打印,如果你对3D打印在汽车领域的应用非常感兴趣,不妨和我们来一起看看。

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首款3D打印电动汽车/ L; G9 b- n. @$ X' B
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美国本土汽车设计研发公司Local Motors不久之前刚刚宣布研发成功世界上首款3D打印电动汽车LM3D Swim,这种汽车将于明年开始预售,售价为53000美元(约合33万元人民币)。Local Motors计划让未来的LM3D系列汽车获得高速公路上路许可和碰撞认证。


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在去年的美国拉斯维加斯改装车零配件展览会上,Local Motors公司用时44小时现场3D打印出Strati电动车。LM3D Swim利用直接数字制造工艺制造,它依赖Open IO平台,未来所有 LM3D项目都将基于Open IO开发。

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Local Motors表示,这种社区成员提交式设计将进入“集中测试和开发阶段”,公司计划于2017年初投入生产。LM3D Swim是一款冲浪主题敞篷汽车,看起来像是双座跑车,采用固定车门设计,车身采用两种颜色的油漆,车灯采用了凸出式的设计。Local Motors与沙基工业共同开发了热塑性车身,车身材料还整合了来自西门子、IBM等公司的其他技术,旨在提供安全、高效的驾驶体验。
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奥迪金属3D打印复刻版赛车

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虽然目前主流汽车厂商还并没有充分发挥3D打印的威力,但是奥迪似乎对这种新兴技术非常感兴趣,尤其是在高强度材质方面的运用。最近,奥迪的工具制造部门就运用了金属3D打印技术,制造出了一台概念赛车。


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金属3D打印机在整个过程中与塑料有些不同,需要使用特殊的添加剂,这就意味着需要分多个层次层层打印才能创建出所需要的形状。同时,金属可以通过激光被分解成非常细小的金属粉末。而这种粉末的直径比人类头发的直径还要小一半,因此这就意味着金属3D打印机可以制造出非常小巧而复杂的组件。而包括铝和钢铁等构成汽车底盘的主要金属,都可以通过3D打印机来完成。


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这一次奥迪的3D打印部门正努力利用这项技术开始进行测试,并且制造出了一台1:2比例的小车。奥迪利用金属3D打印技术制造出一半尺寸的Auto Union Typ C赛车,这款赛车由Ferdinand Prosche设计,并且在19.3年和1938年凭借16缸的引擎获得了多次大奖赛的胜利。

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目前这台赛车只是模型,还无法打印出全尺寸的汽车组件。不过3D打印的最大好处就是可以减少废料的产生,并且提高效益成本,同时也减少了零配件厂商在建模时的复杂性,从而加速整个汽车的研发和装配过程。

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首款3D打印概念超跑


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DM公司在今年夏天对外公布了自己首款3D打印技术制造的概念超跑DM Blade。它是一款由3D打印机制作出来的可载人超级跑车,当然了,它并不是所有元件都由3D打印机制作,只是车身的整体骨架由3D打印的铝合金块和碳纤维管打造,这样做的好处在于大大降低车身的重量,同时也更利于环保,按照DM公司的介绍,这款Blade超跑的车身强度足够高,可以应付一般的碰撞。


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DM公司首先3D打印出了一种被称之为“Node”的铝制节点结构。使用3D打印精心打造出形状复杂的节点之后,通过现成的碳纤维管材将它们连接在一起。当所有的节点都打印出来后,几个半熟练的工人手工组装该底盘前后历时仅30分钟,而底盘本身的重量只有61磅。


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而作为一辆超跑,DM Blade的性能也丝毫不含糊,车上安装有一个4缸700马力的双燃料发动机,可使用汽油或压缩天然气为燃料,它能够在短短2.2秒内从0加速至100公里/每小时。; H$ U; ]3 l4 {% D$ U# E


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3D打印复刻版敞篷复古跑车


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喜欢研究跑车的人一定知道SHELBY COBRA这款车,它由Carroll Shelby在1962年推出,称得上是60年以来最伟大的十大跑车之一。而在高科技如此发达的今天,SHELBY COBRA不仅是最伟大的跑车之一,也是少之又少的拥有众多复刻版和3D打印版的跑车之一。


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这辆3D打印出的SHELBY COBRA采用的是专门的节能电动马达,将于本周在底特律举办的北美国际汽车展会上亮相,从外观上看,它跟真正的SHELBY COBRA几乎无任何差别。最让人惊讶的是,整个SHELBY COBRA 3D打印项目从构思、设计、打印到最后完工只花了6个星期的时间。

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劳斯莱斯3D打印飞机引擎


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劳斯莱斯除了最知名的豪华汽车之外,其实它也是全球领先的飞机发动机制造商。而就在11月,劳斯莱斯成功的在空客飞机上使用了运用3D打印技术制造的TrentXWB系列涡扇喷气式发动机。


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这款最新的TrentXWB-97引擎专为空客A350-1000设计,预计在2017年投入使用。该引擎开发设计在两年前开始,本周第一次试飞成功,日后TrentXWB-97也将代替劳斯莱斯Trent900成为空客的新一代引擎。这次试飞成功不仅仅是XWB-97的里程碑,其中运用的3D打印飞机引擎部件也是行业内一次引入注目的成就。

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通用3D打印微型喷气发动机

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今年5月,美国电气公司一个工程师团队日前宣布,他们已经成功地利用3D打印技术打印出一台小型喷气发动机。这是一个货真价实的喷气式发动机,每分钟转速33000转。但是他们并没有使用普通的家庭3D打印机,而是专门打造了一台可以使用高熔点金属粉末作为原料的3D打印机。这种打印出来的喷气式发动机将用于遥控飞机,工程师团队表示,商用飞机发动机过于复杂,目前还无法进行3D打印。这种打印出来的小型喷气式发动机尺寸是8英寸高,1英尺长。


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由于这种3D打印技术基于融合薄金属层而建立起来,没有采用切割技术,这个过程浪费更少的材料。另一主要优点是,复杂的零件可以获得更精确地打印。目前,这款迷你喷气式引擎正在GE航空部门展示但在此之前,它已经通过了全尺寸发动机测试中心的测试。  @# s0 v' Q5 E, o0 ^4 l( d


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世界最大3D打印无人机


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在近日的迪拜航展上,Aurora Flight Sciences携手Stratasys公司展示了航速可达241km/h的3D打印喷气式高速无人机。此外它也是当前最大、最复杂的3D打印机无人机。Aurora Flight Sciences负责设计,而Stratasys则负责组装。这款无人机的翼展为3米,但却仅重15公斤,且机身的80%都是通过熔融沉积成型FDM的方式3D打印而成。

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Aurora Flight Sciences的Dan Campbell表示,这款产品也是当前通过3D打印制作的最大、最快、最复杂的无人机。两家公司表示,它们的主要目标是为了阐明从设计到制造一架轻量级喷气式无人机究竟可以有多快。打印耗时最多的还是机身部分,使用了长达9天的时间。该机的其余部分,包括机翼、喷嘴、燃料箱等小部件也都在同时生产,所耗时间从几小时到几天不等。


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转自腾讯数码讯(徐萧梓丞)



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