3D打印技术:双座小型EV的CFRP车身是革新性技术吗?

Local Motors的目标是将车身造型时间缩短至24小时以内,计划2015年用3D打印机制造出产品级别的汽车。

3D打印技术生产:双座小型EV的CFRP车身是革新性技术吗?

Forget what you know about Automotive Manufacturing(忘掉以前的汽车制造方式)!这一振奋人心的口号是位于美国亚利桑那州的Local Motors公司提出的。该公司是用户参与型产品制造企业。

上图为Local Motors制造的可以实际行驶的双座小型纯电动汽车(EV)*1。值得关注的是碳纤维增强复合材料(CFRP)车身的制造方法。这种号称全球首次采用的革新性制造方法究竟是什么呢?

*1 该车由Local Motors与美国制造技术协会(Association for Manufacturing Technology,AMT)、辛辛那提机床公司(Cincinnati)及橡树岭国家实验室(ORNL)共同制造。

 答案是利用尺寸与机床相当的大型3D打印机进行层叠造型。

这款小型EV“Strati”的CFRP车身是用可从内置加热器的可动打印头喷出热可塑性树脂的FDM(熔融沉积成型)式3D打印机制造的。虽然FDM式打印机目前已广泛普及,但从未在比较现实的时间内制造出过像汽车车身这样大的产品。Local Motors当前的目标是,成为全球首家使用3D打印机制造汽车的汽车厂商。

此次用于造型的3D打印机是美国机床厂商辛辛那提开发的“BAAM(Big Area Additive Manufacturing)CI”(上图左侧)。该打印机以3轴控制加工中心(MC)为基础,在抓握刀具的主轴部分安装了3D打印机的打印头。

巨大的造型工作台为2000×4000mm,在上面分层叠加了CFRP(图1)。高度方向的最大造型尺寸为870mm。该车身共花费44个小时叠加了212层CFRP*2。

*2 挡泥板是用另外的3D打印机成型的,完成后用螺栓固定在车身上。另外,车身以外的EV用部件是从法国雷诺(Renault)公司采购的。

3D打印技术生产:双座小型EV的CFRP车身是革新性技术吗?

图1:利用以3轴控制MC为基础开发的3D打印机来进行部件的层叠造型。