「北美车展」他们在车展上直接 3D 打印了一辆车

· Jan 13, 2015

底特律,北美车展 Local Motors 的展位上人头攒动,大家的目光被正在「打印」中的汽车深深吸引。GeekCar 身处现场的胡阿姨听到旁边两个观众感叹道:「我难以想象自己开这样子的车」,伴随着惊讶的表情。真的很理解他们的惊叹,因为但凡对于有点「离经叛道」的新事物,传统的人一开始都会多多少少不知所措。

就在 Cobo Hall 的地面上,Local Motors 带来的是一场秀:他们的员工正在现场 3D 打印一辆汽车的主要结构。这辆汽车的名字叫做 Strati,是世界上第一款 3D 打印的汽车。Strati 是由 Michele Anoè的设计优化而来的,而且整个设计是 Local Motors 从线上网友提交的 200 多个方案中评选出来的。这是 Local Motors 全新的造车「链条」:从设计思路的收集决定、汽车的制造,再到市场销售环节,充分利用了互联网和大家的智慧,用 3D 打印的方式把车子呈现给大家。

于是,我们有机会近距离感受汽车的 3D 打印过程。

打印汽车的三阶段

在现场,Local Motors 展示了 3D 打印 Strati 的三个阶段:打印,改善,完成。

第一步是「加法」。首先在打印之前要添加打印材料,Local Motors 使用的是由约 80% ABS 塑料和 20%碳纤维增强材料组成的复合材料,这些材料目前由 SABIC 公司提供给 Local Motors。然后,3 轴打印机会融化它们,并且将原料一层一层地堆叠出来。

目前 Strati 的主要结构大约需要花费 44 个小时,打印 212 层(Local Motors 正努力研究提高加工速度)。

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我们可以注意到数控打印的细节图片,通过加工软件对 X,Y,Z 轴和 W 主轴的参数进行设定,从而让材料喷头跟着机械手在空间内移动,来进行 3D 打印的每一层的堆叠。

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第二步是「减法」。之前打印出来的主要汽车结构还比较粗糙,必须转移到一款叫做 Thermwood CNC 的数控铣床上进行进一步的细节打磨。大约经过几个小时的打磨,Strati 的外部细节基本成型。

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第三步是「快速组装」。在 Strati 的主要结构被 3D 打印出来并且打磨细节之后,现在就剩下装配了。这个时候 3D 打印件和非 3D 打印的零件,如动力系统、电子系统、仪表和布线以及轮胎等,由装配人员组装成一个整体。(目前电池、电机、悬架等零件来源于雷诺的 Twizy 小车。)

乙烯基材料包裹、喷涂以及其他的表面处理都是对 3D 打印结构的一个补充工艺处理,经过这一切之后,就是呈现在展示厅里面的成品 3D 打印 Strati 车。

微工厂(Micro-factories):未来的制造场所

在展会现场这辆 Strati 的 3D 打印是由 Local Motors 的微工厂(micro-factory)来负责,这种微工厂一般建在离市中心 100 英里的郊区,能降低约 97%的货运配送成本,并且能够很快将产品送到市场。

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这种微工厂今年会正式建立两家:在计划中,一家位于田纳西的诺克斯维尔,一家则在华盛顿附近的国家海港,其中后者还是橡树岭实验室和 Local Motors 的合作项目,当然橡树岭实验室也对产品进行测试研究。据悉,今年第三季度这两家微工厂将会逐步量产 Strati 这款 3D 打印汽车。

我觉得 Local Motors 的展位引人入胜的原因除了那辆小车,更在于这个微工厂。它让我们窥视到了未来制造业的形态。在展厅里面就能建立生产的空间,让我们能最近距离感受到:以后的汽车就应该是这样生产的。

这个微工厂带来的是有别于几百年来「切削」为主的制造思路,是 3D 设计的直接数字化制造过程,它代表了增材制造方法(采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术)的优越性:能够精确尺寸、整体零件成型、避免使用传统成本巨大的工具。

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未来的 Local motors 的一家微工厂员工组成大约是 40000 人,其中包括了实验室约 20000 的员工,10000 余人的市场和销售团队,10000 余人的制造和组装团队,整个人员组成是一种合作创意、研究、教育、创造的自由创造社区。

Local Motors 的联合创始人&CEO John B. Rogers 说道:「大规模同质化消费产品的经济时代已经一去不复返,那种传统的流水线生产方式也会随之而去。」这让我想到了大学时期前沿课上讲的「柔性化生产」的概念,不过没想到的是,这种个性化的经济形态这么快的影响到了我所生活的世界。


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既然 3D 打印的汽车都出来了,那么它的速度和安全等方面的性能怎样?我们何时可以买到?价格又会是多少?

目前,Strati 的具体时速还没有被透露,不过有消息称,Local Motors 以后会考虑高速、低速的不同版本来提供给消费者。安全性的考虑很必要,这个得依赖于 Local Motors 和相关机构不断的设计、研发、测试。具体能够购买的时间也还没有确切消息,不过按照目前的计划判断,今年 3 季度后 Local Motors 的 3D 打印汽车应该能够面向市场。至于车子的成本,按照目前的材料、加工以及数量等因素,暂时不会太便宜。不过,相信随着技术的提高以及产量的上升,成本会有一定程度的降低。不要着急,未来它肯定会慢慢走进我们的生活。

有着「生而不同」(Born Different)口号的 Local Motors,在带来 3D 打印汽车的同时,也是提前为普通大众普及了未来的生产生活方式。

 

最后附上 GeekCar 在 3D 打印汽车现场拍摄的视频。

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