2018年德國創新獎在柏林科技博物館首次頒發,在650個申請中,只有由德國設計委員會提名的公司才能參加,評審團來自于工業、科學界、各種機構和金融部門的獨立專家組成,據了解,制造業界的六大巨頭開發的“3i-Print 平臺”獲得了該獎項。
“3i-Print”由Altair、APWorks、CSI Entwicklungstechnik(以下簡稱“CSI”)、EOS、Gerg、Heraeus六家公司聯合研發完成。該項目的宗旨是利用新型的增材制造技術來提高‘白車身’(車身結構件及覆蓋件焊接總成)的制造能力。
目前,利用3D打印件來替代原來的鑄造件,是現有3D打印技術的主流應用思路。但是該項目的目標不僅于此。該項目還搭建了一個可用于汽車研發、多功能協同、快捷工程的制造平臺,利用該平臺可實現一些創新原型樣車的3D打印。值得一提的是,從汽車的概念設計到成品的完成,該項目只用了短短9個月的時間,并且新的汽車前端結構更輕、更穩定,功能集成度更高。
Altair、APWORKS、csi entwicklungstechnik、EOS GmbH、GERG、賀利氏(Heraeus)等六大公司采用了3D打印前端結構件(front-end structure),將其用于為大眾Caddy經典車中,進而演示工業3D打印(industrial 3D printing)技術在汽車業內的應用。該結構件質地極輕,功能集成度也頗高。該聯合開發項目取名為3i-PRINT,上述六家公司共同參與了該工藝的所有研發階段,其內容囊括設計、模擬、優化、制造及零部件的后續作業,涵蓋了從概念設計到最終的整車制造各個環節,整個項目歷時9個月。
增材制造(additive manufacturing)對汽車業的價值
工業3D打印又稱增材制造,該技術在大型制造中發揮著不可或缺的作用,未來或將提升成本效益及效能。換言之,未來工業級3D打印技術的應用將越來越廣,對汽車業而言更是如此。
若想要真正地實現增材制造在汽車工程中的價值定位(value proposition),那么拓寬機械及輕量化結構設計將是唯一出路,但前提是先實現零部件的功能整合,盡可能多地將技術功能集成到各部件中,同時盡可能地減少部件的數量,進而產生附加值,這也是汽車業對3D打印青睞有加的另一大原因。3i-PRINT項目旨在借助大眾Caddy概念車,演示其未來技術的可行性。
輕量化,黑科技,前瞻技術,工業3D打印汽車制造,增材制造汽車應用,零部件功能集成為承力結構采用有機設計。
此外,與熱管理、被動安全及流體貯存相關的功能被集成到了前端模塊內,其采用了以載荷為導向的有機設計(organic, load-driven design)。
發揮各企業在整條流程鏈的綜合專長(Combined expertise)
為此,csi entwicklungstechnik的專家們開始設計、研發并打造前端結構件,GEREG則負責連接增材制造部件并制造最終版的車架,公司將重心放在模擬技術的研發及應用拓展上,進而合成并優化設計及工藝。Altair提供軟件方案,用于該機構件的設計、優化、模擬及研發工作。在成功完成該概念產品的模擬及設計后,APWORKS負責確定該3D打印結構件的最終尺寸。
當前端結構件完成后,APWORKS將采用由EOS研發的系統,后者是工業3D打印金屬積聚合物領域的領先技術供應商。賀利氏將負責提供并完成高強度鋁合金Scalmalloy?的供貨及質量驗證,該材料由APWORKS提供,用于制造零部件。APWORKS為EOS M 400系統研發了理想的打印參數設定值,為打印工藝提供支持。
該項目結合使用了增材制造技術及創新材料,成功但地演示了功能集成的可行性,而這恰恰是傳統制造方式所無法提供的。
3i-PRINT開放性合作平臺
3i-PRINT由csi entwicklungstechnik發起,該項目成為了一個靈活的汽車工程研發平臺,推動了創新型概念原型車。其理念基于利用新的研發工具及工業3D打印等方法。該項目旨在演示并全面開拓最新款制造方法的可行性。3i-PRINT項目是一個開放性合作平臺,可能加速推動新理念的執行。
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