3D打印汽車備件，以可持續(xù)的按需生產(chǎn)重新定義供應(yīng)鏈

戴姆勒是汽車行業(yè)最早應(yīng)用增材制造的公司之一。在戴姆勒客車的3D打印中心，2016年啟動了第一個3D打印備件項目。得益于3D打印技術(shù)成熟穩(wěn)定的工藝以及DyeMansion的染色技術(shù)，該公司現(xiàn)在可以生產(chǎn)表面質(zhì)量可與注塑工藝媲美的3D打印備件。

與傳統(tǒng)制造方式相比，在汽車行業(yè)，3D打印是一個偉大的機會，革命性的供應(yīng)鏈，取代高成本和長交貨時間，是可持續(xù)和更經(jīng)濟的解決方案。從3D打印的原型到高質(zhì)量的最終產(chǎn)品，好處非常明顯，降低成本、縮短交貨時間和降低供應(yīng)鏈的復(fù)雜性，以及廣泛的定制選項、輕便靈活的材料和本地按需生產(chǎn)。

戴姆勒客車和卡車有超過30萬個不同的零部件，這導(dǎo)致了一個非常復(fù)雜、長期和昂貴的供應(yīng)鏈。

戴姆勒意識到需要進行再創(chuàng)造——生產(chǎn)分散、按需生產(chǎn)，允許小批量生產(chǎn)，且零件的表面質(zhì)量和顏色必須毫不遜色于注塑生產(chǎn)的零件，因此尋找到3D打印加后處理的解決方案。

3D打印汽車備件流程的第一步是原型設(shè)計，設(shè)計師根據(jù)需求進行設(shè)計，將設(shè)計好的原型轉(zhuǎn)化為可以進行3D打印的文件格式。

汽車備件原型設(shè)計完成后，就可以進行批量打印了，戴姆勒使用的是EOS的P 396打印機，基于SLS（選擇性激光燒結(jié)）技術(shù)。

使用SLS技術(shù)的打印機，打印過程中，根據(jù)汽車備件模型的切片數(shù)據(jù)，激光對粉床上的指定區(qū)域?qū)訉庸袒?，最終得到整個汽車備件的實體。

打印材料選擇的是EOS的PA2200尼龍，白色的尼龍材料具有非常好的韌性和很好的染色效果，打印完成后需要從打印機的粉床中取出打印好的汽車配件。

汽車備件在打印機上完成打印只完成了整個流程的第一步，接下來需要使用DyeMansion的染色工藝，來完成從打印到產(chǎn)品的工作流程。

首先要使用DyeMansion的Powershot C設(shè)備進行清潔去粉，因為剛完成打印的汽車備件表面附著了很多粉末材料，所以必須要進行清潔處理。

然后使用DyeMansion的Powershot S設(shè)備進行表面處理，因為SLS工藝尼龍打印的特性，打印件表面會稍顯粗糙。經(jīng)過表面處理后，打印件表面會比較光滑且具有磨砂效果。

最后使用DyeMansion的DM60設(shè)備進行深度染色，獨特的浸染技術(shù)，顏色將滲透到汽車備件表面以下0.2mm，不會增加汽車備件的表面厚度。

可持續(xù)的按需生產(chǎn)，通過工業(yè)3D打印的成功實施，現(xiàn)在可以隨時隨地按需生產(chǎn)零部件。不需要大量的生產(chǎn)過剩，過多的庫存。這不僅帶來了更可持續(xù)的供應(yīng)鏈，還降低了存儲成本，縮短了交貨時間。

定制顏色，使用原始注塑件作為顏色樣本進行DyeMansion顏色匹配，開發(fā)了三種灰色樣本，在EOS PA2200材料上實現(xiàn)與原始件相同的顏色值。開發(fā)完成后，各個參數(shù)將被存儲，并且可以一次又一次地檢索和排序。

紋理保存，對于汽車內(nèi)飾件，精細的紋理，如皮革仿制品，是很受歡迎的。用3D打印實現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)不再是一個問題，但保存它們并不容易，DyeMansion深度染色完全獨立于零件的幾何形狀，在材料和顏料的化學反應(yīng)中，顏料浸入材料而不是附著在表面。

可重復(fù)和可追溯的過程，DyeMansion深度染色所有工藝參數(shù)可追溯，所有定義的參數(shù)(如批量大小、顏色配方或表面處理)都存儲在使用RFID芯片的墨盒上。墨盒系統(tǒng)和DM60設(shè)備確保穩(wěn)定和可重復(fù)的過程。一旦定義了流程參數(shù)，就可以在使用DyeMansion技術(shù)的任何地方一致地復(fù)制它們。

戴姆勒客車在技術(shù)成功實施之后，進一步擴展了項目。包括擴大3D打印中心的規(guī)模，測試和生產(chǎn)更多的備件，以及與服務(wù)提供商的過程認證，以便能夠生產(chǎn)更多的數(shù)量。在工藝開發(fā)、配色、應(yīng)用咨詢、新技術(shù)等方面不斷向前。