当大型汽车公司需要制造出设计师最新电脑渲染创意模型的实体时,他们会联系英国制造专家 Vital Auto。Vital 为包括劳斯莱斯、迈凯伦、捷豹、路特斯、沃尔沃、日产、塔塔和吉利在内的客户打造概念车。
该公司使用两种不同的方法将这些概念转化为实体。第一种是所谓的减材制造。这是指计算机数控 (CNC) 机床根据软件模型进行雕刻,知道要去除哪些部分。通常,这个过程从一块实心铝块开始,机器将巨大的金属块削成一个成品部件。
第二种是 3D 打印,与之相反,它是一种增材制造。这是指通过逐渐添加材料层来制造零件,直到累积了足够的材料形成一个成品。增材制造可能比减材制造更有效率,因为它不会产生大量需要回收的铝屑,而且还有一个额外的好处,就是能够创造出使用传统减材方法无法形成的形状。
Vital 公司创新和体验技术副总裁 Shay Moradi 在一段描述公司运营的视频中说:“客户通常来找我们,试图挑战现有技术的可能性极限。“他们自己没有时间进行实验,但他们可以依靠我们来实现创建他们所需的确切工具所需的所有不同元素。”
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因为听起来像是来自科幻小说和《星际迷航》传说中的复制器,3D 打印可能是我们期望像 Vital 这样的公司为其现代创作所青睐的技术。事实上,该公司表示,他们发现 3D 打印和减材技术是互补而非竞争的技术,因此他们同时使用这两种技术来制造概念车。
Vital 设计工程师 Anthony Barnicott 在同一视频中观察到:“很多人认为增材制造将取代减材制造。“我们不这么认为。我们同时使用这两种技术来相互支持。我们有很多零件会使用减材制造,然后让增材制造生产所有精细的细节。这使我们能够以更具成本效益的方式生产我们的概念模型。”
Vital 于 2015 年开始了一个为中国电动汽车制造商蔚来打造 EP9 概念车的项目,这款低矮的超级跑车至今仍是该公司的标志性作品。该公司拥有各种 3D 打印机,包括 14 台大型 FDM 打印机、三台 Formlabs 3L 大型光固化 (SLA) 打印机和五台 Formlabs Fuse 1 选择性激光烧结 (SLS) 打印机。
这些设备中的每一个都为减材制造技术提供了独特的补充能力。这使 Vital 能够更快地工作,并评估比以往任何时候都多的替代方案。
Barnicott 说:“Formlabs 的材料为我们的喷漆工人提供了漂亮、光滑的表面,我们可以直接从打印机上使用这些零件,直接安装到车辆上。”
他补充道:“Form 3L 机器最吸引我的是它们的通用性,能够在不到五分钟的时间内更换材料,以及这些材料从柔软、有弹性的材料到坚硬、刚性的材料的变化能力,对我们来说是无价的。”
虽然门把手和刹车卡钳等显眼部件可能看起来是这些项目中的重点组件,但该公司指出,能够 3D 打印软橡胶门封,而不是必须模具化挤压工艺来制造这些部件,是一个亮点。
这些工具也对概念车的制造过程产生了影响,因为制造零件的时间缩短,允许快速迭代更改。Barnicott 回忆道:“通常情况下,当我们用 CNC 机床加工零件时,我们需要等待两到四天才能拿到零件。“Fuse 1 让我们在大多数情况下,不到 24 小时就能拿到手。”
通常的展车——它通常会展示最终产品的外观,但可能不包括动力总成——会经历许多设计迭代,因此速度至关重要。“有时我们会有一到两次迭代,有时我们会进行十到十二次迭代,”他说。“在这些迭代中,可能还会有更小的组件的进一步迭代。”
对于计算机设计图像,我们可能会想知道为什么所有这些迭代都是虚拟完成的。但 Moradi 认为,这并不能提供足够好的零件代表性。
他说:“我认为实体制造的物品将永远占有一席之地。“没有什么能比得上将一个具有正确重量、正确比例的物体拿在手中,以及物理环境如何改变你对该实体对象的感知的动态变化。”
Moradi 指出:“有些东西不再是新兴技术了。“3D 打印就是其中之一。3D 打印已经从一种新奇事物,变成了我们工作中绝对不可分割的一部分。”