3D打印技术对于宝马公司（BMW）来说意味着？

     3D打印技术自30多年前以“快速成型”名字出现起，汽车行业已成为其应用最早的领域之一。3D打印技术发展越来越成熟，已到达可直接打印最终产品的临界点，汽车领域再次快速认识到3D打印技术的潜力。

     在汽车行业发展史上，宝马集团很早就应用了3D打印系统。从最开始通过早期3D打印机生产手板样件，到最近直接进行批量生产。实际上，其旗下的劳斯莱斯幻影上有10,000多个3D打印零件，体现出BMW公司上下对3D打印技术以及应用好它的信心。

    考虑到完全新型的3D打印技术（如Carbon3D和HP公司的新技术）的出现，BMW快速看到这些走在科技前沿、能生产出更好车辆的新系统的的潜力。制造业集团已成为Carbon公司M1 3D打印机和惠普公司多喷头熔融（MJF：Multi Jet Fusion）打印机的早期客户。

   为了更好理解宝马集团内部是如何应用3D打印技术的，BMW集团增材制造中心负责人Jens Ertel透露了宝马公司内部对3D打印技术的看法与经验。

1、BMW的3D打印历史

宝马集团应用3D打印技术的历史已超过25年，最开始用来生产车辆验证与测试、概念车、展示车的预研发模型。

    Ertel详细介绍了3D打印技术如何从打印手板样件发展成为真正的增材制造技术：“对我们的产品系列，显然3D打印不能仅仅只用于原型样件的生产。随后，我们自己对3D打印技术和材料进行了研究。基于研究结果，我们不断打印出可能的零件，努力寻找合适的项目以及3D打印适合应用的地方。由于设备技术和材料的发展，我们有机会走的更远”。

     BMW公司在很早就开始使用金属3D打印。“在金属3D打印领域，宝马集团有超过十年的专业知识积累。”Ertel解释道：“金属3D打印主要用于样车金属部件功能性测试。”在批量化生产前，这项测试能为公司提供早期帮助。

    宝马集团最早在2010年就可以批量3D打印零件。下图的水泵叶轮是为德国房车赛（DTM）赛车加工的，Ertel称至今已打印超过650件水泵叶轮了。“作为最终使用金属产品，宝马目前用3D打印方法为DTM赛车提供水泵叶轮。这个承受高压力的高精度零部件由铝合金材料构成，在以前的摩托车赛所处的严酷环境中已证明其价值，”Ertel说道：“无一例外，所有泵齿轮都完美工作。”

    然而，像宝马这样的制造商并不是因为尝鲜才开始使用3D打印技术。这种技术有时候能提供完美的解决方案，尤其是对于其它工艺难以加工的几何非常复杂零件，或者是某些生产规模很小的特殊车辆。Ertel以DTM水泵叶轮为例解释道：“对于小批量生产，增材制造已被证明是完美加工方式。首先，它使得六叶轴流泵轮的设计优化成为可能，采用其他工艺要花费远大于现在的代价。借助这种技术，DTM赛车零部件得到理想的气动性能变为可能。其次，不再需要复杂的模具，这使得以需求为导向的生产更为高效。”

2、劳斯莱斯幻影和曜影

    在2012年，宝马集团开始用3D打印技术为劳斯莱斯幻影制造零件，这比GE大肆宣扬的3D打印LEAP喷气式发动机燃料喷嘴更早。根据Ertel的说法，这些零件包括报警灯塑料把手、中央锁按钮及电子刹车阀等。从那时起，宝马公司开始为劳斯莱斯曜影3D打印光纤电缆安装支架，并计划在产品整个生命周期中安装几千个这种结构。

    3D打印这些结构的背后原因在于设计的复杂性。尽管可以通过传统工艺来制造，宝马相信3D打印能大大缩短加工时间，同时产品性能满足应用标准。“这些零件非常复杂，而且材料能完全满足需要，所以我们改用为增材制造加工工艺”，Ertel说道。

3、未来3D打印技术

    BMW集团很早就应用金属3D打印技术，它也是Carbon和HP最早的客户之一，宝马相信用这两种技术来加工最终零件可能非常必要。Ertel指出其原因在于这些技术具有速度快、成本低的特点。

   Carbon 3D的连续液面生长工艺（CLIP：Continuous Liquid Interface Production）能够在几分钟内加工出零件。CLIP 3D打印利用数字光处理器把UV光透过玻璃投影到树脂槽，这种特殊玻璃允许氧气渗入。

     这个光学玻璃让聚合物固化速度大大提升，使得加工各项同性能零件成为可能，这种情况下产品在X、Y、Z轴力学性能是一致的，而不像其他工艺Z轴性能很差。二次固化能让这些产品更加结实。此外，同其他3D打印工艺相比，CLIP技术打印的物体更加接近注塑件。

    BMW已经开始用CLIP技术打印个性化侧指示器，这些项目中宝马邀请德国用户为产品投票取名。获胜的名字用CLIP技术打印出来，并应用在车辆的外面。

    与CLIP技术不同，惠普的MJF技术把粘结剂喷射和红外线熔融结合起来加工物体。在一组红外灯走过并粘结熔融介质前，每秒钟打印头会在粉末床上沉积30微米熔融物和细节墨水液滴，这提高了加工速度。在用来加工终端产品前，宝马公司计划先用这种技术生产样件原型。

     Ertel相信CLIP和MJF技术都将提高生产速度，而不增加成本。Ertel解释道：“与传统的逐点3D打印方法相比，这些新型平面3D打印技术会让加工速度更快、经济成本更低。使用投影机或红外光源来加工整个表面或者更大范围。”