发布日期:2025-03-06 浏览:217
日本汽车制造商本田正在积极探索 3D 打印技术在汽车、摩托车、赛车运动、动力设备、航空航天以及轮椅赛车产品等多领域的应用。据本田近日报告,其正在研究激光粉末床熔融(LPBF)技术如何能够 “为制造过程增添新价值”。
这家总部位于东京港的全球汽车制造商表示,与传统制造方法相比,3D 打印技术能够以更低的成本快速高效地生产复杂形状的零部件。此外,本田还指出,3D 打印 “智能工厂” 的潜力在于能够 “显著缩短从开发到大规模生产的过程”。
值得注意的是,本田已经在其内部使用 LPBF 3D 打印技术来制造汽车发动机零部件,这些零部件包括用于甲骨文红牛赛车 F1 赛车的活塞和涡轮壳体。同时,本田还利用金属增材制造技术生产轻量化、拓扑优化的铝合金赛车轮椅把手。
本田的金属 3D 打印技术
本田正致力于将其金属增材制造技术越来越多地整合到开发和生产过程中。该公司已经使用 LPBF 技术在内部 3D 打印金属零件,包括使用尼康 SLM 解决方案的系统。
本田声称,通过优化参数、记录材料沉积以评估熔化状态以及监测温度和激光功率,积累了增材制造方面的专业知识。同时,本田还使用过程模拟技术来预测和减轻潜在的变形,以提高零件的尺寸精度。本田指出,金属 3D 打印允许其制造出传统铸造和锻造技术无法实现的复杂形状。
2019 年,本田与甲骨文红牛赛车合作,为其 F1 赛车提供发动机。金属增材制造帮助他们快速适应规格变化,并创建复杂、薄壁的零件。这反过来又缩短了交货时间和降低了成本。
为应对燃烧压力,本田改用 LPBF 3D 打印技术,并使用铁粉以增加强度。尽管铁比铝重,但新型 3D 打印几何形状使最终零件比传统 counterparts 更轻。
同样,F1 车队的涡轮壳体以往采用精密铸造工艺,由耐热的镍合金因科奈尔制成。这些大型部件具有薄壁部分,在传统制造过程中会出现变形问题。据报道,3D 打印涡轮壳体解决了这些问题,使本田能够满足严格要求,同时降低成本和缩短生产时间。
金属增材制造技术还用于制造本田赛车轮椅(也称为 “手cycle”)的铝制把手。借助 3D 打印技术,这家领先的摩托车品牌旨在减轻重量并提高碰撞时的安全性。
最佳把手几何形状因每位运动员的手部形状而异。以往,这些部件由焊接铝管制成,定制范围有限。为克服这一问题,本田使用拓扑优化设计出更符合人体工程学的部件,同时最大限度地减轻重量并优化强度。据本田介绍,把手的网状握把对于减轻重量至关重要,而只有通过金属 LPBF 3D 打印才能制造出来。
汽车应用中的增材制造
随着汽车制造商瞄准材料、成本和时间的节省,用于原型制作、模具和最终使用部件的 3D 打印技术在汽车制造中的作用正在增长。
2024 年 12 月,核心制造商 Laempe Mössner Sinto 向汽车巨头宝马位于德国兰茨胡特的铸造厂交付了六台砂 3D 打印机。这条自动化、高产量的粘结剂喷射 3D 打印生产线可以制造汽车关键部件的砂芯和模具。宝马已经使用该技术生产其最新的六缸车辆系列。据报道,这种增材制造解决方案消除了手动步骤,实现了全自动生产和型芯去除。
在其他地方,日本 SUV 制造商斯巴鲁公司利用惠普公司的多喷射熔合技术,为东京汽车沙龙 2024 上展示的 Legacy Outback Boostgear Package 概念车 3D 打印零部件。斯巴鲁与惠普日本公司和 DMM.make 3D Print 合作,探索汽车设计和生产中的新增材制造可能性。
惠普的 Jet Fusion 4200 和 5420W 3D 打印机使斯巴鲁无需使用模具,从而可以快速生产具有独特几何形状的零部件。惠普的 3D 高可重复使用 PA 12(一种以耐热和耐候性著称的尼龙材料)也被使用。据报道,这种材料结合了必要的结构强度,并且材料回收率高达 80%。
最近,成立于 1903 年的全球汽车制造商福特汽车公司宣布正在使用 3D 打印技术为其 20 年来首次 F1 赛车做准备。福特计划在 2026 赛季参赛,已经在其增材制造实验室生产了超过 1000 个 3D 打印汽车零部件,包括电池冷板和其他系统的冷却板。这些零部件将用于赛车的内燃机和混合技术。