尽管离大型汽车制造商期待的将增材制造（AM）-3D打印用于批量生产的场景似乎仍“遥遥无期”。但是，通用汽车公司看到这一天的到来，并通过实践将3D打印技术应用于量产情景，这使得通用汽车能够深度学习3D打印应用于生产而产生的问题。
3D打印的HVAC管道©GM
拉近与未来的距离
凯迪拉克黑翼车型CT4-V Blackwing和CT5-V Blackwing是通用汽车生产的第一款采用3D打印技术的汽车，3D打印技术主要应用在手动档上的徽标、电气线束支架和两个HVAC管道。在新的凯迪拉克Blackwing V系列车型上，通过3D打印制成了两个HVAC导管和一个接线支架，增材制造的设计使铝线架的生产特别有效。
/ 更经济的3D打印
凯迪拉克Blackwing V系列汽车是有史以来推出的功能最强大的凯迪拉克车型，按照官方的说法，Blackwing系列定位是凯迪拉克的顶级性能车，对标的是宝马的M Power；而V系列则是对标宝马M Performance系列。Blackwing V系列也是首批在生产规模上使用AM-增材制造技术的通用汽车。每个V系列型号的手动变速器版本均具有通过3D打印制成的三个功能组件，而AM-增材制造则在每种情况下都闪现出了AM的特点，为通用汽车提供了制造这些零件提供了最具成本效益的途径。
在3D科学谷看来，与3D打印某些零件所实现的最具成本效益的工艺相比，通用汽车通过在高端系列批量使用3D打印技术的意义在于：可以利用其在这方面的经验为进一步扩展3D打印技术应用的这一天做准备，将来通过这种方法制造更多的生产零件。
Blackwing型号上的3D打印部件是：2条尼龙12 HVAC导管，一条用于后座舱，一条用于汽车的电话充电器，两者均通过HP的Multi Jet Fusion工艺制成。加上由激光粉末床融化制成的铝制支架，用于将线束固定到手动变速器的主体上。第四个3D打印部件，即汽车变速杆上的纪念章，是为了展示而不是用于功能件用途，但展示的内容很重要。铝制零件是通过粘结剂喷射3D打印技术制成的，并且保留了3D打印的一些分层纹理，以自豪地标志着通用汽车进入AM-增材制造用于生产领域的汽车业先驱地位。
3D打印的纪念章©GM
根据3D科学谷的了解，3D打印的纪念章还具有看不见的导电鳍片，可防止其在炎热的夏天变得太热而无法触摸，此外3D打印的几何形状也易于组装。
/ 增材思维-DfAM
在所有这些3D打印零部件中，目前接线支架证明AM-增材制造可能实现的转换方面走得最远。这部分的工艺和材料都发生了重大变化。最初，接线支架零件设计为钣金冲压件。而通过增材制造取消冲压工具使得制造的成本降低，而以增材制造（DFAM）思维导向的设计使3D打印版本变得尽可能经济。
通过调整设计，接线支架可以消除对热处理的需要，这仅仅是简化流程的开始，进一步的还消除了：机械加工。根据3D科学谷的深入了解尽管CNC加工是与增材制造相结合的金属零件常见加工方法，但DFAM的考虑因素使得通用汽车避免在此零件的生产中进行CNC加工。原本钻有孔的水滴形状可以精确地进行3D打印而不是进行机械加工，圆锥形的支撑结构仅与零件细微地连接，因此可以用手将这些支撑断开，因此无需进行CNC机械加工即可移除支撑结构。
通用汽车希望AM-增材制造在汽车制造中发挥更大的作用以用于未来的生产。通用汽车在密歇根州沃伦的通用汽车技术中心开设了增材制造工业化中心。在这里开发3D打印的生产零件，并将在此处制造3D打印模具、夹具以支持已建立的制造流程。
更多信息，请参考3D科学谷发布的上篇-《3D打印与新能源汽车白皮书》下篇-《3D打印与新能源汽车白皮书》。
l 文章来源：3D科学谷内容团队
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