På drygt 30 år har den framväxande tekniken för 3D-utskrift tillämpats på många industrier. Bland dem är fordonsindustrin en av de tidigaste industrierna för 3D-utskriftstillämpningar. År 2020 kommer fordonsindustrin att stå för 16,4 procent och bli den första branschen för 3D-utskriftsapplikationer. Så vilka är tillämpningarna för 3D-utskrift i bilindustrin?
1. Göra prover
Från design till slutlig massproduktion av bilen kräver forskningen och utvecklingen under perioden tillverkning av ett stort antal prototyper. Före 3D-utskrift bearbetades proverna för hand, CNC och andra metoder. Idag görs ett stort antal prototyper i forsknings- och utvecklingsstadiet av 3D-utskrift, och med framsteg inom 3D-utskriftsteknik kommer fördelarna med den korta produktionscykeln, hög precision och låg kostnad att framhävas ytterligare.
2. Tillverkning av reservdelar
I processen att använda bilen är det oundvikligt att det kommer att uppstå några fel som måste repareras. Om en viss del är skadad, i ett land med bättre ekonomi, är det i allmänhet en direkt ersättning av delen. Därför kommer 4S-butiker och bilverkstäder att förbereda några reservdelar. Men eftersom det finns för många bildelar är det omöjligt att ha varje del i reserv. Och när det väl finns för många reservdelar kommer lagerkostnaderna att förbli höga. Därför kommer många bilägare att stöta på situationen som butiken beställer från tillverkaren, vilket resulterar i en förlängd underhållscykel. Därför har 3D-utskrift av delar blivit ett nytt sätt för reservdelar, och butiker kan skriva ut de delar de behöver direkt i butiken. Dels minskar lagertrycket, dels sparas tid för reservdelar och underhållseffektiviteten förbättras. I framtiden kommer reservdelslager sannolikt att domineras av digitala modeller.
3. Utskrift av hela fordonet
Även om det fortfarande finns ett visst avstånd till massproduktion har det funnits många 3D-printade bilar och elfordon genom åren. Den nuvarande 3D-utskriftstekniken kan redan användas för att skriva ut hela fordonets chassi, ram, dörr etc., och det 3D-tryckta chassit och andra komponenter kan integreras med flera komponenter och skrivas ut i ett stycke, vilket inte bara minskar monteringen tid men förbättrar också fastheten. Men, för närvarande begränsad av utskriftshastigheten, har den inte kapacitet för massproduktion. När utskriftshastigheten ökar till ett visst stadium är det inte omöjligt att 3D-printa en massproduktionsbil.
4. Massproduktion av delar
De 3D-printade delarna appliceras direkt på produktionsbilen. För närvarande används de flesta av de 3D-utskrivna delarna fortfarande som provbitar. Det är inte så att kvaliteten på 3D-utskrivna delar inte är bra. Liksom utskriftshastigheten som nämns ovan kan den nuvarande 3D-utskriftshastigheten inte möta behoven för massproduktion. Därför används för närvarande 3D-utskrivna delar endast i vissa modeller med relativt liten effekt, såsom olika supersportbilar, F1-racingbilar etc., och som modifierade delar. På grund av de små formbegränsningarna för 3D-utskrift kan vissa topologioptimerade delar produceras, som ofta har komplexa geometrier, är lättare och presterar bättre än originaldelarna. För närvarande ökar de ledande tillverkarna inom bilindustrin sina investeringar i forskning och utveckling av 3D-utskriftsteknik. För att använda 3D-utskriftsteknik för att massproducera delar och ge bättre prestanda till bilen.
5. Distribuerad produktion
Fordonsindustrin är en mycket koncentrerad industri, med ett stort antal komponenter som fraktas till fabriker där de monteras till kompletta fordon på produktionslinjer. Den skickas sedan till alla delar av världen för försäljning. Som ett resultat måste en stor mängd transportkapacitet användas. 3D-utskrift kan realisera distribuerad produktion, 3D-printa chassit och olika delar lokalt och sedan montera det. Naturligtvis måste detta baseras på den tredje och fjärde punkten som nämns ovan.