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凯发在线平台-增材制造在新能源车制造领域的应用

time 2024-05-09 19:50:13

  增材制造还将越来越多地在小批量生产中提供优势●-○……,加快新一代产品的上市速度••-•▼,这是技术发展和新产品研发的关键优势●△●□。航天工业是一个能凸显这种优势的应用领域▪◁•▼★,由于 AM 消除了对规模经济的需求•▲,数十家新的航天初创公司能够将产品推向市场▲◇★○。相同的事情也发生在电动汽车领域▽▷□,增材制造使得新的初创公司能够进入市场▪▪-◆▼•,大公司对试验和创新更加开放▽▽○。

  材料部分的创新也层出不穷▼▪■•○◆,3☆▼•▲▼、完成复杂结构的实现以提升产品性能-△●○。逐渐成为航空航天…•、汽车□▪☆▼★▷、消费电子◆▼•=、医疗等领域的热门技术▼▼•。目前增材制造已形成基础技术较成熟●▲◁□□☆、新技术不断创新的技术体系…▼,

  ■■▪•▼,大家很熟悉-▷▼◆,在机械加工企业把一个毛坯按图纸要求不断切削◆●★,制造过程材料不断减少★○•▪■☆,最后得到我们需要的零件◇★。

  1▪▽▪☆▲▪.电动汽车车身零件EV 公司 Local Motors 率先展示了使用 LFAM 复合材料 3D 打印技术 3D 打印整个车身的能力▼•…。虽然该公司刚刚倒闭=▷▲▽■,未能成功进入竞争激烈且充满挑战的自动驾驶汽车市场★☆■,然而凯发在线平台▼▲,增材制造为该公司提供了成功的最佳机会▪•▼=●。

  我国形成国家级◆□◇…◇、省级◇•○▼、重要行业的增材制造创新中心协同布局◇●▼▲◁,骨干企业率先发展的创新网络与产业生态体系★▼▲;增材制造产业链的各环节•◁■◇-,包括原材料…□▽◆•、关键零部件配套…▽▼=☆▽、装备研制○▽=△…•、共性技术研发平台◁●◆▽■、应用服务商以及各应用领域●•=■•■,都在快速发展☆◇■◇。我国消费级增材制造产业规模全球领先◇○☆▼=。在高性能金属增材制造原材料及其生产装备方面▪■,基本实现了国产化替代凯发在线平台◁▷,具有批量化供应和成本竞争优势■□;核心器件及零部件的国产化进程加速○-□•▽▲,在国产中低端装备上实现了规模化配套▲☆;高性能金属增材制造装备基本突破了规模化▽-••△▼、产业化瓶颈◁-=◁▽,5轴增减材混合制造装备已实现商用◁•。增材制造砂型成为铸造行业转型升级突破口◇■,建成万吨级铸造3D打印制造工厂▽○▷☆☆;实现新型飞机研制过程中的增材制造结构件占比超过3%▽○△,建成火箭发动机零组件的智能生产车间-□=○★★。

  增材制造△◇-,又叫做3D(Three Dimensions)打印•-=,是以计算机三维数字模型为基础◆▲,通过软件分层离散和数控成形系统●★•,用激光○☆▷•○•、电子束凯发在线平台□▲○•、热熔喷嘴等方式将粉末-▪▲▲▼…、树脂-●▽、热塑等材料在二维平面上进行逐层堆积黏结○▽■,从而快速制造出与数模设计一致的实物产品•○●•▪△。与传统减材加工制造技术不同◁□▪•,它有许多优势◆◁▽◆◇,

  到 2020 年◆▼◁△▲,全球电动动力总成市场规模估计约为 200 亿美元◆◇◆◁★-,到 2027 年将增长到近 400 亿美元▽■▼▽★。一些动力总成和底盘部件对于内燃机车辆和电动汽车都是通用的★=,尽管它们可能采用不同的形式◆○▷,其中一些已经以某种形式进行了 3D 打印◁□△●•。首先是备受瞩目的 Czinger 21C 混合动力超级跑车项目●==▼,该项目集成了许多 3D 打印部件▼▽▲◇。Czinger 使用增材制造方法来创建性能工程部件▷■,包括源自项目前身Blade 超级跑车的底盘◁□▽◁,由 SLM Solutions 的金属PBF 技术生产的…•☆。

  当前△◇▽•□★,以增材制造(3D打印)为代表的新制造技术▷○★▲…▷,其基础研究△◁◁■▼☆、关键技术◆•▽▲•、产业孵化等都在快速发展★■。增材制造技术改变了产品的设计制造过程…◆▪◁◁◁,被视为诸多领域科技创新的▽◇■○□☆“加速器◇■”●○○▽、支撑制造业创新发展的关键基础技术○■;进一步改变了产品的生产模式•○▷,驱动定制化▷◇…○•◆、个性化◇◆▲△◇、分布式制造□△□▽;通过云制造并与大数据技术结合☆••○,加快传统制造升级-☆,实现制造的个性化■□▽★=▪、智能化▼◆、社会化▲•▪••◇;对制造业起到巨大的推动和颠覆性变革作用■•▽☆,助推航空-•▪△•、航天▪▽▽、能源◁★□●=、国防▽□、汽车=△○=△、生物医疗等领域核心制造技术的突破和跨越式发展▷◇。

  电动车市场目标是到 2030 年达到 2-3% 的电动汽车市场渗透率▽●▷。增材制造在电动汽车车身部件生产中的应用最初是一个长期的发展过程☆○,但随着电动汽车的采用率不断增长…-,它正在迅速发展●★…☆。由于预计未来电动汽车的零部件会越来越少●=●■○,因此 3D 打印在电动汽车车身零部件生产市场的渗透率将高于传统汽车-□=□◆。

  增材制造可以帮助加速电动汽车行业发展的另一个领域是数字仓储▽…。使用者只需发送一个文件▲□★•,从而实现更高效和可持续的供应链☆□○▽。结合电动汽车的简化生产流程-▽●,整体移动部件少得多☆=◁○○▲,这更适用于当地的微型电动汽车工厂◆○☆。此外▽-…,电动汽车领域的许多新参与者更愿意采用数字供应链动态••●…。3D打印的成本优势应该通过查看其周围的整个价值结构来量化◆◁◆▼◁,但在某些特定的部分■•★▲,这些优势可能更为明显▼△,具体方面如下★▲=□◇:

  电动汽车使用电池中节省的电力循环电动机并产生行驶所需的电力○○。因此★▼●•=☆,电动汽车不需要发动机和变速器■……,这是两个内燃机车最关键的部件•◁●•=。相反▪□-,EV 携带多个电力组件△◇▼:电机▲•◇…○▼、电池★■▼、车载充电器和电力控制单元(EPCU)凯发在线平台○▪☆。所有这些都是实现电池电能转化为动能的必要组成部分◆◆。电动机也是一台发电机◆-••,它将空档(即汽车下坡时)产生的动能转化为电池储存的电能▲▽☆。当汽车减速时□■■☆,同样的节能理念也适用△●=▪=▪。

  被认为是制造业最具颠覆性和代表性的新兴技术之一▼▷-=,代表着高端制造的发展方向

  随着 EV(电动汽车)数量的增加◇☆○◇…◆,AM 机器的生产率也会增加▲★•○☆,目前这种优势主要体现在聚合物和复合材料中•○□●•,相信在不久的将来…★□=■▷,也会适用于金属部件●•…△☆◇。与目前的内燃机汽车相比◇•-,电动汽车会使用更多的复合材料和聚合物部件来替代金属□▽=◁★。

  2▲△••▼▷.电动汽车辅助电气系统和电子设备这个市场包括音频/视频设备◁=■◆、相机▪▽▪、低压供电系统◁△□、仪表和仪表★▽、点火系统组件■•=★、照明和信号系统○•-○☆☆,以及几种不同类型的传感器■▼△▷◆○、电气开关▽△▪、线束☆■◇◇,还有电子产品需要集成到 EV 结构中的外壳▽★☆…★。在应用方面☆●▼,增材制造已经在定制电子外壳和开关的生产中得到广泛应用=▼。其他关键应用包括铜在金属 PBF 和结合金属/粘合剂喷射技术中的使用•●•▲◇。

  我国增材制造产业规模稳步增长△▼○。中国增材制造产业联盟数据表明◁□◆◇☆,2021年我国增材制造产业规模为265亿元△▷,30%的增速超出世界平均水平约10个百分点▲◁。增材制造产业链上的大◆•▲•、中▷…=▼▼、小企业融通发展格局显现□▽▲,国内增材制造设备供应商积极从跟随状态转向自主创新发展○▼▲,龙头企业具备了参与国际市场竞争的技术能力▽●。以京津冀地区…★▲、长三角地区○○=-=▲、珠三角地区为核心◁•□-,中西部地区为纽带的增材制造产业发展的地域空间格局基本形成◁□○,区域性产业链集聚优势逐步体现◁•。

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