總部位于法蘭克福的 Continental Engineering Services GmbH(CES)成立于 2006 年，致力于為汽車行業(yè)開發(fā)和生產(chǎn)解決方案。CES 在擁有約 1800 名員工，致力于開發(fā)和制造電子元件、制動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)解決方案以及輔助駕駛系統(tǒng)。CES 客戶以豪華車和跑車制造商為主，它們都具有苛刻的標(biāo)準(zhǔn)要求。這類汽車制造商需要視覺上驚艷且又非常耐用的組件。增材制造(AM)——即 3D 打印，是應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的理想選擇。AM 可以讓復(fù)雜形狀的制造變得輕而易舉，它僅在實際需要的地方使用材料，可顯著減輕組件重量。不僅如此，3D 打印還免去了制造商創(chuàng)建工具或設(shè)置銑床的煩惱，是一種經(jīng)濟高效的小批量生產(chǎn)方式。
 

　　CES ADaM(增材設(shè)計和制造)中心主管 Stefan Kammann，他和他的團隊利用 3D 打印技術(shù)制造制動鉗。
 

　　01、目前只有為數(shù)不多的汽車廠商采用增材制造
 

　　盡管增材制造具有諸多優(yōu)勢，但汽車行業(yè)并未廣泛采用這一技術(shù)。雖然有部分廠商已將 3D 打印用于原型、替換零件或單個組件的制造，但 AM 仍鮮少出現(xiàn)在生產(chǎn)線上。正因如此，CES 才要贏得先機。2017 年，CES 成為業(yè)內(nèi)為數(shù)不多的建立自身增材制造部門的制造商之一，其設(shè)立了增材設(shè)計與制造(ADaM)中心。該中心目前擁有 20 名員工，均由 Stefan Kammann 管理。
 

　　ADaM 的大多數(shù) 3D 打印機通常用來打印原型或測試用塑料零件。“對于小批量生產(chǎn)，3D 打印的速度明顯比銑床或壓鑄更快，這顯著縮短了開發(fā)時間，”Kammann 表示。該團隊還使用增材制造來配置其自動化生產(chǎn)線。例如，如果他們想讓機器人抓住金屬刀坯，其必須首先對機器人進行示教。借助增材制造，他們可以制造簡單的刀坯，省去了機器人無法觸及的連接或支架。這和使用原始金屬刀坯相比，具有更高的經(jīng)濟性，因為它無需丟棄這些金屬刀坯。
 

　　02、通快激光器是設(shè)備的關(guān)鍵組成部分
 

　　自 2018 年 1 月以來，CES 一直使用通快 TruPrint 3000 系列的兩款打印機型號來制造金屬零件。長期以來，CES 始終將這家位于迪琴根的高科技企業(yè)視為值得信賴的合作伙伴。通快目前擁有十個 TRUMPF 系統(tǒng)，設(shè)計用于切割、焊接和折彎金屬板。CES 基于與通快合作的良好體驗，他們選擇了通快的金屬 3D 打印設(shè)備。
 

　　2018 年 1 月，CES 開始使用通快 TruPrint 3000 系列的兩臺機器制造汽車零件。
 

　　03、3D 打印顯著改善了汽車零件的表面質(zhì)量
 

　　Kammann 利用兩臺 TruPrint 機器來打印需要優(yōu)質(zhì)表面的零件。“只有 3D 打印才能產(chǎn)生如此光滑的表面，”Kammann 表示，并用手撫摸閃閃發(fā)光的油門踏板。“這種制造品質(zhì)會給豪華車廠商留下深刻的印象。”他補充道。他還使用 TruPrint 3000 打印鏡殼、顯示器和控制單元。CES 甚至使用 TRUMPF 機器打印內(nèi)部生產(chǎn)所需的零件。Kammann 回憶道，團隊對機器人焊接單元的保護氣體噴嘴很不滿意。冷卻通道、鉆孔和流體流動也無法滿足他們的要求，于是工程師決定設(shè)計和打印新零件，但這是傳統(tǒng)方法所無法實現(xiàn)的。而 3D 打印制造的新零件可以將保護氣體更均勻地分布在整個焊接單元中。
 

　　04、打印的制動鉗具有更好的制動效果
 

　　Kammann 利用 TruPrint 3000 為眾多汽車廠商制造了制動鉗，他為此感到十分自豪。盡管如此，這類生產(chǎn)規(guī)模的 3D 打印組件仍十分罕見，因為供應(yīng)商需要獲得道路通行許可，而這是一項復(fù)雜且昂貴的任務(wù)。他們必須進行大量測試，以證明打印的零件與常規(guī)方法制造的零件在道路效果上完全相同。“很少有公司能做到這一點，因為它需要對工藝和質(zhì)量要求有著深入的了解。”Kammann 表示。對于制動鉗，ADaM 團隊進行了計算機斷層掃描、拉伸試驗以及動態(tài)載荷試驗，其中需要對制動器施加約 30,000 次的高壓。試驗結(jié)果表明，打印的制動鉗比常規(guī)方法制造的制動鉗具有更高的彈性。“這足以說服我們的客戶使用 AM 方法生產(chǎn)制動鉗。”Kammann 表示。不過令人驚喜的是，3D 打印技術(shù)能帶來更快的制動鉗生產(chǎn)。傳統(tǒng)砂型鑄造方法的交貨時間約為 12 到 14 周，但 3D 打印的交貨時間僅為 1 周。對于大批量訂單，傳統(tǒng)的制造方法可能會節(jié)省成本，但 3D 打印堪稱制動鉗小批量生產(chǎn)的*。
 

　　ADaM 團隊現(xiàn)在將 TRUMPF 3D 打印機用于整個零件制造，包括后視鏡單元、制動鉗、控制單元以及顯示器外殼。
 

　　05、汽車行業(yè)亟需以開放的心態(tài)接納增材制造
 

　　Kammann 希望，汽車行業(yè)未來能以開放的心態(tài)接納 3D 打印技術(shù)，但終歸需要 OEM 決定制造方法。Kammann 認(rèn)為，OEM 廠商普遍擔(dān)心這一技術(shù)是否足夠成熟，他們對這一技術(shù)的復(fù)雜驗證也十分擔(dān)憂；但 CES 完全不用為這些而憂慮。“我們內(nèi)部擁有所有的標(biāo)準(zhǔn)制造方法，我們會適時利用增材制造增加價值。AM 可以帶來巨大的商機，尤其對于復(fù)雜的小批量生產(chǎn)。我們希望豪華和跑車制造商能夠清除認(rèn)識到這一點。”Kammann 表示。
 

　　(原標(biāo)題：用于豪車和跑車的通快3D打印技術(shù))