来源： 汽车与配件
汽车工业无惧岁月之漫长，在其发展过程中历经磨砺与锤炼，各种新技术、新工艺的涌现赋予制造业划时代的意义，亦为未来汽车行业的前行指明了新的方向。
过往，汽车行业通常利用传统制造工艺来铸造汽车零部件，对原材料进行切削、组装等加工模式无非是沿袭了“减材”的原理，但制造业面临能源及原材料日渐减少、设计挑战难度倍增等巨大压力，不得不去探索一些可持续的、全新的制造工艺。如今，增材制造（俗称“3D打印”）为汽车行业带来了焕然一新的生产方式，以材料加工与成形、数字化软件设计为基础，将一些专用金属或非金属材料逐层堆积，打造出质量可靠的零部件。
具有前瞻性目光的欧瑞康（Oerlikon）集团在数年前做出至关重要的战略布局——正式进军增材制造领域。欧瑞康增材制造（Oerlikon AM）是欧瑞康集团旗下的事业单元之一，正在引领航空航天、医疗、汽车、能源发电、模具等行业的创新变革。发展至今，欧瑞康增材制造事业单元可以提供经国内外众多合作伙伴与客户增材加工测试合格的高品质金属粉末、增材专业设计、常规增材加工服务、高端零部件制造和后处理等专业解决方案，从原型设计到批量生产，直至产品及质量检测，做到全面涵盖，从而为客户提供有力的生产保障。
2019年6月，欧瑞康增材制造技术中心在上海举行开业典礼，正式进军中国增材制造领域，为国内市场提供全方位增材制造解决方案。借此机会，本刊记者与欧瑞康增材制造事业部全球负责人Sven Hicken博士进行交流，深入了解欧瑞康增材制造事业单元当前聚焦的技术重点，同时也与这位耕耘汽车市场数十年的智者共话增材制造的未来发展前景。
欧瑞康增材制造事业部全球负责人Sven Hicken博士
1将难以实现的制造变为“可能”
Sven Hicken博士表示：“经过这些年的沉淀，增材制造已从原型设计的工艺转变为一种可持续、能批量生产的制造工艺，无论是在航空航天行业，还是在汽车及医疗行业，几乎都能看见增材制造的身影。”作为一种“自下而上”、逐层累积材料的特殊工艺，增材制造有其独特之处，亦拥有特定的应用范围，它挣脱传统制造工艺的束缚，将诸多过去难以实现的汽车零部件的制造变为“可能”。
谈及增材制造的工艺特点，Sven Hicken博士坦言：“增材制造具有高度设计自由，过去被认为太复杂或难以实现的结构，现在能通过增材制造设计并生产出来。增材制造能助力工业设计性能得到全面优化，使用更轻的零部件获得更多产品特性。此外，对客户来说，他们希望尽可能地缩短创新周期，而增材制造无需耗费高昂的开模及打样费用，就能设计并制造出新的零部件，还可以进行零部件检测验证。与此同时，增材制造相较传统制造工艺，可以大幅度精简供应链，通过帮助客户简化生产流程、提高生产销量，从而缩短供应链、降低运输与仓储成本。这些都是增材制造获得市场认可的重要筹码。”
增材制造能将汽车零部件的复杂制造从“不可能”变为“可能”，还在于这一工艺的高度灵活性。由于增材制造定制便捷，所以能运用较低的成本实现定制化生产，并按需做出极富个性的仿生设计。Sven Hicken博士坦言：“增材制造可以在汽车零部件研发的各个阶段提供随需应变的解决方案，从而加速产品上市，为客户创造出更具有市场竞争力的商业模式。”
如果说增材制造曾经由于技术的局限性而只适用于试制样件，那么现在，增材制造的应用范围已被逐步拓宽，其工艺上的闪光点也为市场所发现，并有望在创新与精进的过程中成为未来的主流制造工艺。
欧瑞康增材制造技术中心在上海举行开业典礼
2增材制造解决方案打破传统桎梏
在Sven Hicken博士看来，在汽车行业里，由于零部件的复杂性不断增加，而且客户对高质量、耐用性、轻量化、低成本等方面的要求一直在提高，所以，传统制造工艺渐渐难以跟上技术革新的步伐。种种原因使得增材制造的应用越来越广泛，也为增材制造提供了更广阔的发展空间。欧瑞康直面技术挑战，抓住了这一机遇，在增材制造方面投入大量心血，并推出了贯穿生产流程始末、系统化的欧瑞康增材制造解决方案。
首先，从增材制造的原材料来看，欧瑞康集团拥有数十年为工业领域研发、制备材料的经验，熟知各类材料的独有特性，专注于金属、塑料及陶瓷等产品的快速成型。“举例来说，以集团经验为背书的欧瑞康增材制造事业单元可研发优质的金属粉末材料，保证金属粉末化学成本稳定高、分布粒径控制严格，并且具有高效的生产性能。当然，我们不仅能供应增材制造的原材料，还能根据客户的需求进行原材料金属成分微调，提供定制化、高效率的设计开发及验证服务。”Sven Hicken博士如是说。
其次，从增材制造的特质来看，设计创新是增材制造的一大精髓，拥有自主研发能力的欧瑞康增材制造事业单元能协助客户突破设计方面的瓶颈，组织研发团队在应用工程与设计中发挥能效，例如：增材制造能助力汽车零部件提高产品性能，通过镂空等轻量化设计实现零部件的结构优化，帮助汽车制造商达到新法规所要求的“节能减排”，进一步提高车辆的燃油效率；针对赛车这种对零部件有精准需求的应用，增材制造能通过定制化设计、零部件减重等方式来提高产品性能。
增材制造能助力汽车零部件提高产品性能 2019年5月，欧瑞康增材制造与英国伯明翰大学的学生方程式赛车队签署了赞助协议，旨为改进赛车的加速踏板及制动踏板结构设计。经过与车队的沟通，决定使用增材制造工艺进行拓扑优化。而若使用传统方法，加速踏板的拓扑优化仿生设计很可能无法被制造出来，这说明增材制造是一种先进和创新的制造工艺。另外，材料方面也改为使用高强铝合金Scalmalloy （化学成份为AlMgSc）替代原先的铝合金7075材料。最终，经过欧瑞康增材制造重新设计并制造的脚板与制动器和加速踏板集成式结构，不仅缩短了装配时间、加快了交付周期、降低了成本，而且还将零部件的重量减轻了0.145kg，这将有助于赛车获得更快的速度。
再者，从增材制造的整个流程来看，通过多功能的增材制造设备、独树一帜的设计能力、与传统制造技术融合的组合方案、成熟的后处理工艺、遍布全球的物流网络，加之以人工智能为依托的大数据分析能力，欧瑞康增材制造事业单元得以走在增材制造工业化的前沿。
Sven Hicken博士表示：“目前，欧瑞康增材制造事业单元在欧洲、美国及中国拥有5个服务中心、6个制造基地及300多位员工，并在全球范围内拥有50多台增材制造打印设备。这些打印设备能为汽车行业提供发动机、制动系统、汽车内饰等产品及定制化服务，同时也能生产一部分汽车结构件。我们在汽车领域的业务比重很高，大约占增材制造业务总量的三分之一。从材料、增材制造设备、应用工程，到增材生产、后处理、测试与装配、检测和品控，欧瑞康增材制造事业单元在不遗余力地串起完整的增材制造生产流程。”
3增材制造工艺革新的例证与圆成
在变化丛生的行业里，任何创新技术的本源从来都不是沉甸甸的理论，而是一次又一次的实践与完善，更是一场场自我革新的例证与圆成。欧瑞康增材制造事业单元无疑做到了这一点。
论及未来挑战，其一，“电气化”是大势所趋，无数企业都在为“电动汽车时代”的降临做技术储备和战略调整，欧瑞康增材制造事业单元对此亦有积极考量，希望以增材制造支持电动汽车的开发。Sven Hicken博士举例道：“电动汽车的电池是体积过大、较为笨重的零部件，增材制造有别于传统的‘减材’理念，能够摆脱打孔、刀具不能进入密闭空间等问题，在层层打印中增添许多仿生设计，并大幅缩小电池的体积。除此之外，我们也在为电动汽车其余零部件的优化设计提供更周全的解决方案。”
其二，中国汽车市场的发展势不可挡，欧瑞康增材制造事业单元越来越重视发展中国本土市场的业务，期待为这一市场注入创新力。2019年6月正式成立的欧瑞康增材制造上海技术中心目前拥有2台打印设备，完善的检测分析设施以保证产品质量管控，从而为本土市场提供更便利、快捷的整体打印解决方案。此外，Sven Hicken博士指出：“我们在欧洲有强大的研发团队，他们与当地的高校及科研机构进行技术研究方面的联动。欧瑞康增材制造事业单元目前也在思索如何与中国各大院校、科研机构达成合作，从而精进本土创新研发能力。”
增材制造的工艺流程必须完善，产品质量把控是重中之重
采访临近尾声时，Sven Hicken博士分享了他对增材制造未来发展寄予的厚望。在加入欧瑞康集团之前，他曾在德国慕尼黑的宝马公司任职20余年，正因如此，他将宝马公司成熟的生产制造经验、完善的质量管控手段带到了欧瑞康增材制造事业单元，并对增材制造这一前瞻工艺提出了极高的要求。“从增材制造本身的应用情况来看，随着这一工艺的迅速发展及成熟运用，它所具有的高度灵活性、高效率、低成本等优势越发凸显，但应用广度还需要进一步扩大，继而满足批量化生产的需求。当然，更加重要的是，增材制造的工艺流程必须得到完善，产品质量把控更是重中之重。”
通过增材制造的精湛技术，达成高质量的产品及完美的工艺流程，将是欧瑞康增材制造事业单元坚定不移的追求。
| 
京公网安备11010802043351