從X3M和X4M說起，寶馬3D打印零部件超百萬說明了什么？

寶馬集團(tuán)日前公布了一項(xiàng)他們達(dá)成的新成就——寶馬集團(tuán)應(yīng)用的3D打印零部件已經(jīng)超一百萬個(gè)。

本月在日內(nèi)瓦車展驚艷登場(chǎng)的新一代寶馬X3 M和寶馬X4 M，就是3D打印零部件的受益者。

寶馬X3 M和寶馬X4 M的動(dòng)力來源是S58B30發(fā)動(dòng)機(jī)，與常規(guī)車型搭載的B58B30發(fā)動(dòng)機(jī)相比，寶馬S58B30發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的內(nèi)徑略大、行程更短，壓縮比由11.1：1調(diào)整為9.3：1，紅線轉(zhuǎn)數(shù)從7000轉(zhuǎn)提升至7200轉(zhuǎn)。

為了滿足M系列車型的動(dòng)力需求，寶馬S58B30發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣缸蓋進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，復(fù)雜的管路結(jié)構(gòu)和輕量化需求甚至都超過了傳統(tǒng)鑄造工藝能實(shí)現(xiàn)的范圍。因此，寶馬在制造S58B30發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋時(shí)引入了3D打印技術(shù)，以應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)金屬鑄造技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的幾何形狀和最優(yōu)冷卻劑管布線方案。

同時(shí)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的布線方案和輕量化效果，3D打印技術(shù)仿佛披著一層神奇的光輝——雖然神奇，但3D打印不是魔法，而是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的結(jié)晶。

3D打印技術(shù)，是指基于離散-堆積原理，由零件三維實(shí)體圖形數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，直接制造零件的科學(xué)技術(shù)體系?；诓煌姆诸愒瓌t和理解方式，3D打印有快速原型、快速成形、快速制造、增材制造等多種稱謂。3D打印技術(shù)整合了計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)、數(shù)字化信息和控制、激光科技、機(jī)電一體化科技和材料科技等多項(xiàng)學(xué)科。

從汽車零部件生產(chǎn)的角度出發(fā)，由于3D打印技術(shù)采用的是離散-堆積原理（可以想象一下用膠水和泥沙來制作雕塑的過程），因而在生產(chǎn)零部件的時(shí)候不用剔除邊角料，提高材料的利用率，同時(shí)能做到較高的精度和很高的復(fù)雜程度—。

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當(dāng)然，盡管頂著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)結(jié)晶的光環(huán)，甚至被認(rèn)為是“帶來第三次工業(yè)革命”的技術(shù)，不過3D打印技術(shù)也有其軟肋。

例如規(guī)模化生產(chǎn)方面，3D打印技術(shù)目前尚不具備優(yōu)勢(shì)，需要大批量、規(guī)?；圃斓牧悴考?，采用傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝依然更高效且成本更低。

正因如此，寶馬集團(tuán)在應(yīng)用3D打印技術(shù)的時(shí)候也相應(yīng)的揚(yáng)長(zhǎng)避短——率先應(yīng)用的3D打印零部件的都是M系列這種對(duì)輕量化和零部件復(fù)雜度有較高要求的高性能車型。

除了寶馬M系列的性能車之外，寶馬集團(tuán)旗下的勞斯萊斯車型也大量使用了3D打印的零部件，這也是寶馬集團(tuán)回避3D打印技術(shù)不適合大規(guī)模生產(chǎn)這一軟肋的相應(yīng)舉動(dòng)——?jiǎng)谒谷R斯這樣講究手工打造、高度定制的高端車型，本來就和大規(guī)模生產(chǎn)無關(guān)。

除了勞斯萊斯這樣的優(yōu)秀豪華車型，寶馬集團(tuán)即將在中國上市的BMWi8 Roadster以及剛剛在日內(nèi)瓦車展大放異彩的BMW Individual M850i xDriveCoupe Night Sky夜空定制版也是應(yīng)用3D打印的零部件的范本車型。

BMW Individual M850i xDrive Coupe NightSky的外部后視鏡蓋、前部的進(jìn)氣口分離器、格柵和前翼通風(fēng)口周圍，都由3D打印技術(shù)復(fù)刻魏德曼花紋。這輛車的制動(dòng)卡鉗也是通過3D打印技術(shù)生產(chǎn)，不僅實(shí)現(xiàn)更為精細(xì)的圖案，同時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)組件相比重量也減輕了30%。

BMW i8 Roadster也使用了兩種3D打印零部件，一個(gè)是鋁合金材質(zhì)的3D打印金屬敞篷軟頂支架，它相比傳統(tǒng)注塑件重量更輕、剛性更佳。

從研發(fā)自有的3D打印設(shè)備到第100萬個(gè)3D打印零部件的應(yīng)用，寶馬用了多久？

——28年。

1991年，優(yōu)秀個(gè)原型零部件由寶馬集團(tuán)自有的3D打印設(shè)備成功生產(chǎn)。

作為汽車行業(yè)內(nèi)應(yīng)用3D打印制造技術(shù)的先鋒，寶馬公司從1991年起就一直將3D打印零部件納入概念車研發(fā)體系之中。

1991年是什么概念？世界優(yōu)秀臺(tái)商業(yè)3D打印機(jī)的時(shí)間是1986年。在3D打印技術(shù)誕生之初，寶馬集團(tuán)立即跟進(jìn)了該技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用方向，旗下的“快速成型創(chuàng)新中心”迅速對(duì)3D打印技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)。

自2010年到2018年，寶馬集團(tuán)利用3D打印技術(shù)技術(shù)生產(chǎn)了超過一百萬個(gè)汽車零部件。

寶馬集團(tuán)也是優(yōu)秀家利用3D打印技術(shù)批量生產(chǎn)上千個(gè)金屬零部件的汽車制造商。

最初的時(shí)候，寶馬集團(tuán)主要將3D打印技術(shù)生產(chǎn)的零部件用于開發(fā)概念車，后來隨著技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)用于更多領(lǐng)域。根據(jù)部件的規(guī)格，寶馬集團(tuán)采用了不同的生產(chǎn)程序和材料。今天，3D打印技術(shù)主要應(yīng)用于需求頻繁的小批量定制零部件或復(fù)雜零部件，如前期開發(fā)、整車驗(yàn)證和測(cè)試、概念車、以及工具制造和操作設(shè)備領(lǐng)域。

全新開發(fā)的車型是3D打印技術(shù)的一大應(yīng)用亮點(diǎn)，BMW i系列車型在原型車開發(fā)階段就大量使用了3D打印技術(shù)。除了用于引領(lǐng)趨勢(shì)的寶馬創(chuàng)新車型，3D打印技術(shù)另一個(gè)富有魅力的應(yīng)用領(lǐng)域就是寶馬的古董車，那些歷史久遠(yuǎn)的收藏品級(jí)寶馬，其配套的零部件早已停產(chǎn)，可以利用三維技術(shù)對(duì)零件進(jìn)行掃描，得到電子數(shù)據(jù)。

除了汽車研發(fā)和制造之外，寶馬集團(tuán)也將3D打印技術(shù)應(yīng)用在更為廣泛的領(lǐng)域。2012年，寶馬集團(tuán)的“快速成型創(chuàng)新中心”就曾利用3D打印技術(shù)為英國殘奧會(huì)籃球隊(duì)的隊(duì)員定制了輪椅座椅。

除了自行研發(fā)的3D打印設(shè)備，寶馬集團(tuán)還與打印巨頭惠普達(dá)成合作關(guān)系，成為惠普新多射流熔融3D打印解決方案的首批用戶。

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