3D打印技术应用于复杂产品的制造

作者：DHL Customer Solutions & Innovation

3D打印技术除了进行高度定制的生产以满足个人需求，还可以用来制作非常复杂的产品。这意味着3D打印可能会对汽车和制造业等重工业产生重大影响。到2019年，预计10%的离散制造商将使用3D打印机为他们销售或服务的产品生产零部件。为了说明目前正在进行3D打印的一些复杂结构，下面是当前在制造业中实现3D打印的一些关键范例。

在汽车领域，初创公司Local Motors已经在利用3D打印技术制造汽车方面取得了相当不错的成绩。该公司设计了世界上第一辆3D打印电动汽车Strati。75%的汽车，从底盘到车身都是3D打印的，使用碳纤维增强ABS塑料。从最初的设计到原型的最终生产，Local Motors只需要两个月的时间，充分展示了如何利用3D打印技术来缩短投放市场的时间。

许多老牌制造企业也在制造过程中成功地运用了3D打印技术，并取得了显著的效果。这在航空航天和汽车工业中表现得最为明显。为了追求发展和使用先进的加法制造技术，宝马集团迄今已将1万个3D打印部件集成到劳斯莱斯幻影系列的生产中，声称这样的新技术将缩短生产时间，并在汽车制造中实现更经济的生产。

通用电气最近开设了它的多模态制造工厂，这是一家大规模的加法制造工厂，为通用电气先进的LEAP喷气发动机生产燃料喷嘴等3D打印部件。通用电气已经使用3D打印技术快速制造替代材料有一段时间了。现在，该公司正着手将3D打印技术融入其主要制造流程。新的燃料喷嘴设计，通过3D打印实现，比传统生产的早期模型轻25%，耐用性提高5倍。喷嘴以前由20个零件组成，且这些零件必须从不同的供应商处采购，然后组装在一起。现在，他们可以一步完成。

空客公司正在利用3D打印技术建造飞机，并已在其最新的A350机型中引入了1000多个3D打印部件。空客也在试验完全3D打印的飞机。在2016年的国际航空航天展上，它展示了雷神无人机——一架完全3D打印的无人机，由50个3D打印部件和两个电机组成。这架飞机长4米，重21公斤，只用了4个星期就建成了。

分散式按需生产
在遥远的环境中自主创造复杂产品的能力受到资源开采公司、太空机构和军方的高度追捧。第一个工作应用程序已经存在，还有许多正在开发和现场测试中。

3D打印可以将制造业带到偏远、难以到达的地区。2014年，美国海军在埃塞克斯号航空母舰上安装了3D打印机，训练水手打印所需的备件和武器部件，减少了交货时间，并使他们能够在偏远地区使用关键部件。美国海军的另一个实验项目是在远洋船只上应用“随需应变”3D打印无人机的概念：一艘船离开港口，船上已经装载了少量的电气部件和大多数无人机设计中常见的部件，然后，根据任何特定的需要，例如监视或情报，水手们将能够自己打印和组装所需的无人机。

在航空航天领域，美国宇航局已与太空3D打印公司签订合同，设计一款将在国际空间站进行测试的3D打印机。“太空制造”专注于生产用于太空操作的打印机和材料。该公司的最终愿景是在深空探测任务中提供所需技术。与RepRap率先提出的自我复制3D打印机的想法相结合，这可以支持最复杂的太空任务，从行星和彗星的探索到小行星资源的开采。

资源开采项目通常在偏远地区进行，拥有很少的甚至没有基础设施，这使得备件的交付具有挑战性。石油平台就是一个很好的例子。壳牌技术中心正在探索生产工具的远程离岸3D打印，目的是让平台工作人员能够自己制作所需工具。

欠发达的偏远地区通常欠缺制造能力，与全球供应链脱节。Field Ready正在与世界宣明会(World Vision)合作，在尼泊尔建立一个创新实验室，生产救援机构在救灾营地所需的3D打印用品(反过来，这将减少向灾区运送成套用品的需求)。该公司估计，这项技术可以为援助机构节省40-50%的后勤成本。

原作者：DHL Customer Solutions & Innovation

来源：3D PRINTING AND THE FUTURE OF SUPPLY CHAINS A DHL perspective on the state of 3D printing and implications for logistics 2016，DHL Customer Solutions & Innovation，viewed on 29 June 2019,