宝马工厂3D打印大型发动机气缸砂芯

得益于与Loramendi和voxeljet的合作，宝马（BMW）的兰茨胡特工厂现在能够自动 3D 打印大型砂芯，用于铸造高效发动机的气缸盖。3D打印砂芯新工艺对于 voxeljet（纳斯达克股票代码：VJET）来说是一个重要的里程碑，因为此次合作扩大了它与世界上最大的汽车制造商的合作，对于 BMW 来说也是一个重要的里程碑，后者正在越来越多地实现增材制造 (AM) 业务的自动化。

南极熊获悉，2022 年 5 月，宝马宣布完成增材制造产业化和数字化 (IDAM) 项目，实现金属激光粉末床熔合 (LPBF) 零件的自动化打印、精加工和运输。这个最新的核心打印工业化 (ICP) 项目将类似的方法应用于砂芯 3D 打印，用于铸造BMW B48 发动机的汽缸。

△使用 voxeljet 技术制成的 3D 打印砂芯。

增材制造是汽车制造商选择的制造方法，因为它能够优化气缸盖设计、提高发动机效率并降低消耗。然而，3D 打印砂芯需要各种劳动密集型步骤，包括打印前的原材料准备和回收以及干燥、工作完成后打印部件的移除和清洁。为了简化流程，合作伙伴开发了一条自动化生产线，配备了 voxeljet 的 VX1300-X 打印机和 Loramendi 的微波固化。

△宝马砂芯生产线效果图。

Loramendi 和voxeljet 于 2019 年开始与 ASKChemicals 一起开发 ICP 装置，后者开发了一种粘合剂，可以减少砂芯的后处理。该生产线由机械臂组成，可自动从 voxeljet 机器中取出 3D 打印的砂芯，并转移到固化单元，然后移至 Loramendi 的微波固化机进行精加工。通过新设置，BMW Landshut 工厂每周能够生产数千个 3D 打印砂芯。

虽然这代表了宝马通过 3D 打印生产金属零件的自动化又迈出了一步，但它也建立在 voxeljet 在汽车领域持续取得成功的基础上。此外，voxeljet公司的美国客户 Tooling & Equipment International 也开始使用3D 打印砂芯，用于为凯迪拉克 CELESTIQ汽车批量生产大幅面、减轻重量的结构部件，这是一款估计售价 300,000 美元的限量系列豪华车。

△VX4000 3D 打印砂芯。图片由 Tooling & EquipmentInternational (TEI) 提供。

由于技术的应用市场小，voxeljet 的股价自上市以来似乎一直在苦苦挣扎。现在大型汽车制造商正在采用大规模砂芯 3D打印进行批量生产，它可能会反弹，但也有可能会被 Desktop Metal收购。

据南极熊了解，中国的砂型3D打印金属铸造业务，近几年发展也非常迅猛。传统铸造业，因为污染等问题，在不少地方都被禁止或者被赶走。但是加上砂型3D打印技术后，就变成绿色产业了，受到市场和政府的欢迎。