首批使用3D打印进行全面生产，洞察凯迪拉克黑翼车型的增材逻辑

| 3DScienceValley · 2021/04/12

尽管离大型汽车制造商期待的将增材制造（AM）-3D打印用于批量生产的场景似乎仍“遥遥无期”。但是，通用汽车公司看到这一天的到来，并通过实践将3D打印技术应用于量产情景，这使得通用汽车能够深度学习3D打印应用于生产而产生的问题。

3D打印的HVAC管道©GM

拉近与未来的距离

凯迪拉克黑翼车型CT4-V Blackwing和CT5-V Blackwing是通用汽车生产的第一款采用3D打印技术的汽车，3D打印技术主要应用在手动档上的徽标、电气线束支架和两个HVAC管道。在新的凯迪拉克Blackwing V系列车型上，通过3D打印制成了两个HVAC导管和一个接线支架，增材制造的设计使铝线架的生产特别有效。

更经济的3D打印

凯迪拉克Blackwing V系列汽车是有史以来推出的功能最强大的凯迪拉克车型，按照官方的说法，Blackwing系列定位是凯迪拉克的顶级性能车，对标的是宝马的M Power；而V系列则是对标宝马M Performance系列。Blackwing V系列也是首批在生产规模上使用AM-增材制造技术的通用汽车。每个V系列型号的手动变速器版本均具有通过3D打印制成的三个功能组件，而AM-增材制造则在每种情况下都闪现出了AM的特点，为通用汽车提供了制造这些零件提供了最具成本效益的途径。

在3D科学谷看来，与3D打印某些零件所实现的最具成本效益的工艺相比，通用汽车通过在高端系列批量使用3D打印技术的意义在于：可以利用其在这方面的经验为进一步扩展3D打印技术应用的这一天做准备，将来通过这种方法制造更多的生产零件。

Blackwing型号上的3D打印部件是：2条尼龙12 HVAC导管，一条用于后座舱，一条用于汽车的电话充电器，两者均通过HP的Multi Jet Fusion工艺制成。加上由激光粉末床融化制成的铝制支架，用于将线束固定到手动变速器的主体上。第四个3D打印部件，即汽车变速杆上的纪念章，是为了展示而不是用于功能件用途，但展示的内容很重要。铝制零件是通过粘结剂喷射3D打印技术制成的，并且保留了3D打印的一些分层纹理，以自豪地标志着通用汽车进入AM-增材制造用于生产领域的汽车业先驱地位。

3D打印的纪念章©GM

根据3D科学谷的了解，3D打印的纪念章还具有看不见的导电鳍片，可防止其在炎热的夏天变得太热而无法触摸，此外3D打印的几何形状也易于组装。

增材思维-DfAM

在所有这些3D打印零部件中，目前接线支架证明AM-增材制造可能实现的转换方面走得最远。这部分的工艺和材料都发生了重大变化。最初，接线支架零件设计为钣金冲压件。而通过增材制造取消冲压工具使得制造的成本降低，而以增材制造（DFAM）思维导向的设计使3D打印版本变得尽可能经济。

通过调整设计，接线支架可以消除对热处理的需要，这仅仅是简化流程的开始，进一步的还消除了：机械加工。根据3D科学谷的深入了解尽管CNC加工是与增材制造相结合的金属零件常见加工方法，但DFAM的考虑因素使得通用汽车避免在此零件的生产中进行CNC加工。原本钻有孔的水滴形状可以精确地进行3D打印而不是进行机械加工，圆锥形的支撑结构仅与零件细微地连接，因此可以用手将这些支撑断开，因此无需进行CNC机械加工即可移除支撑结构。