备件 3D 打印如何彻底改变汽车、机车和航空业

商业旅行和汽车制造与工业一样繁重和工厂密集。即使是最小的汽车也是一项庞大的工程，拥有大量的部件，更不用说大型飞机或机车了。这些车辆旨在无限期地长时间（有时是几十年）运行。

这也意味着这些车辆及其部件中的许多在多年来都会受到损坏，从而导致乘客大量磨损。以前，制造商依赖于可以生产单个零件的遥远工厂，例如座椅套或扶手和扶手的塑料部件。这通常会导致漫长的等待时间、运输成本和供应方价格欺诈。现在，3D 打印为这个问题提供了一种更为经济的解决方案。

总体上更便宜的多功能制造

图 1 图片来自 Angel Trains

当涉及到具有许多易碎部件的大型车辆时，从美国空军到英国铁路公司的各种组织都发现 3D 打印是一种可行的解决方案。使用塑料生产零件的成本更低，而且也易于定制。

对于属于已停产多年的飞机和火车的部件尤其如此。维护某些零件的库存成本很高，以至于供应商干脆停止提供它们。对于不经常订购的组件尤其如此。客户经常求助于存储此类零件的大量库存或与第三方制造商签约。然而，增材制造正在迅速颠覆这种模式。

虽然很难找到生产设施并检索此类组件的副本，但 3D 打印机只需要一个模型即可开始。这些可以很容易地扫描甚至从头开始复制。另一个优点是，与许多传统制造形式相比，它们可以通过使各个部分更轻和使用更少的材料来改进零件。

这种生产模式也经常需要定制和改进。在 Angel Trains 和多家英国铁路公司的案例中，3D 打印的使用还允许制造商在火车部件上输入盲文信息，以便盲人乘客可以阅读说明。这种增强功能还可以让公司对此类消息进行个性化处理，或在必要时廉价轻松地更改它们。

仅通过 3D 打印，仅扶手，英国铁路公司就成功地将成本从通常的 15,000 英镑大幅降低，同时将生产时间从两个半月缩短到大约三周。当局还预测，通过使用增材制造和 3D 打印设计，最终每个零件可节省 50% 的成本。

最重要的是，只要模型可以工作，3D 打印还可以生产多种不同类型的组件。他们不仅可以生产用于座椅和乘客托盘的零件，还可以生产用于工程部件的小部件，这些部件通常必须来自不同的机器和设施。这种多功能方面使公司能够生产一系列他们认为适合单一设备和更便宜的材料的零件和工具。

按需制作

图 2 宾利鼓风机

3D 打印的主要特点之一是它能够在适合公司而不是零件制造商或分销商的时间尺度上进行生产，并且不需要专门的设施。出于这个原因，制造早已过期的零件在汽车翻新领域具有巨大的影响力。保时捷等公司一直在利用这一方面来降低备件的生产成本，但按需生产也正在恢复短期经典汽车生产的可行性。

例如，宾利正在使用 3D 打印来完全重现其经典车型的旧款车型，这将是战前赛车的首次延续。在此过程中，该公司将生产 12 辆经典的 1929 年宾利 4½ 升“Blower”汽车。 Blowers 目前也是收藏家中最受欢迎的宾利汽车之一，使其成为汽车爱好者的主要吸引力。

类似的举措让翻新者能够修复世界各地的旧车，通过忠实再现其经典部件，让曾经被认为不可能重现的汽车重新焕发活力。随着 3D 扫描、建模和其他技术的进步，这变得更加容易。

本地化制造

最重要的是，3D 打印允许内部制造、设计和改进所有这些组件。除了所有其他优势之外，这还意味着原型设计和测试的速度也加快了，并且也可以本地化到所需的设施。这对飞机制造商来说是一大福音。

2019 年，美国空军最近对其第一个 3D 打印部件进行了认证，这恰好是他们一架飞机的马桶盖。考虑到飞机机队中的许多单位已有十年以上的历史，美国空军正在转向 3D 打印，以显着减少周转时间和制造诸如厕所盖等备件的成本。这特别有用，因为其中许多飞机已经停产，而且备件交付可能需要一年多的时间。

使用 3D 打印，他们不仅无需等待供应商提供零件，还可以在自己的设施中生产此类组件。特别是在美国空军的情况下，他们的飞机平均机龄为 28 岁。许多制造这些零件的工厂已经不复存在，现有零件的交付和生产时间可能长达一年。

航空业在备件方面可能陷入困境，在某些情况下，飞机翻新服务会为这些类型的部件搜寻废弃飞机。然而，在 3D 打印的帮助下，这些部件的获取时间从一年缩短到了 2 天。这些零件现在在内部生产，并经过广泛的测试。美国空军未来将继续将 3D 打印应用于其他产品。