福特在零部件生产中运用3D打印技术

    将来的某一天，打印一个汽车部件将和打印一份报纸一样简单，开发汽车零部件变成一件非常轻松的事。这就是福特基于3D打印技术对未来汽车零部件制造的愿景。

    福特近期推出了全新野马车型，其发动机盖的制造便采用了3D打印技术。

    福特利用这项技术快速生产出气缸头、进气歧管、排气通道等共享率较高的零部件原型，节省了数百万美元的开发成本和大量的开发时间。

    进气歧管是发动机中结构最复杂的部件之一。该部件的传统开发流程为：工程师首先利用计算机对其进行建模，一个原型部件的产生大约需要经过4个月的时间。该过程中花费的成本大约为50万美元。而通过3D打印技术，福特公司在4天之内就可以制作出一款相同的进气歧管原型部件，更重要的是，过程中花费的成本仅为3,000美元。

    福特快速成型工艺监管员Paul Susalla表示：“对于客户来说，这意味着零部件的质量更好、重量更轻。”

更多创造性 更快成型

    3D打印节省零部件开发成本的关键在于，其省去了传统开发流程中所需的各类特殊工具或特定的模具，因为每款车的构造不同，每一项改动都需要全新的模具，其成本可想而知。另外，由于其快速成型的特性，每当工程师有一个新的创意时，便可以快速实现并对其进行验证。

    福特目前正在进一步探索3D打印在汽车部件生产中的应用，希望从仅仅对塑料部件开发延伸到对金属结构件的开发。

    福特动力总成生产工程部（Ford powertrain manufacturing and engineering）全球总监Bill Russo表示：“这项技术能够为福特乃至整个汽车制造业带来巨大的回报。”

3D打印技术的工作原理

    3D打印机对工程师输入的模型进行分层打印，最终由无数个结构层堆叠成完整的原型部件，形象地说，就类似在一根竹签上串上一块块肉，形成肉串。

    福特增材制造（additive manufacturing）技术专家Harold Sears表示：“如今，3D打印技术生产部件的速率还不能够满足汽车零部件制造的需求。不过对于零部件测试来说它是一项理想的方案。”

    福特公司早在上世纪80年代就首次采用了3D打印技术。1988年，福特购买了其首台3D打印机。如今，福特的3D打印技术涵盖选择性激光烧结、熔融沉积建模和有限元3D打印等应用。其目前还与供应商合作，将该技术推广至市场，其中还包括3D砂土（3D sand printing）打印。

福特公司最近使用3D砂土打印技术的案例包括：

    -全新福特野马的发动机盖

    -HF35变速箱中的转子架、传动箱、阻尼器外壳、变速箱端盖。这款变速箱用于福特C-MAX混动车以及Fusion混动车中。

    -全新福特Fusion中的四缸EcoBoost发动机

    -福特探险者中的刹车盘（修复一个在耐久性测试中发现的制动噪声问题）

    -福特F-150皮卡中3.5升EcoBoost发动机的进气歧管

    福特表示，3D打印技术在零部件制造中的应用或将开启汽车工业的第三次革命。Harold Sears表示：“尽管尚未验证，但我们确信将来的汽车零部件制造将逐渐走向数字化，（类似3D打印的）这类技术将会越来越多，材料的多样性也将越来越强。”