福特驱动3D打印创新:增材制造领袖Harold Sears访谈实录
汽车生产的未来长什么样?福特汽车公司或许有答案。
2018年夏,福特在密歇根开设最先进的先进制造中心。这个13.5万平方英尺、4500万美元设施汇聚协作机器人、VR、AR和强大3D打印生态系统——内设23台工业3D打印机,已塑造产品开发并探索集成进生产线。
Harold Sears论增材制造演进
拥25年行业经验的Harold Sears,福特增材制造技术技术领袖,解释领域如何从简单概念模型迈向高性能生产零件。
- 早期3D打印限于视觉原型。
- 耐用材料进步实现功能原型。
- 今日,AM用于原型、工装甚至成品车辆部件。
过去五年加速了AM的功能角色,远超首个十年,使其成为日常工程制造不可或缺部分。
福特当前AM战略与价值
福特年产数万3D打印件用于原型开发。公司现将AM拓展至制造车间,聚焦:
- 减少设置时间的高效工装、夹具和固定装置。
- 面向生产用途设计的汽车专用零件。
- 与供应商合作开发满足汽车要求的材料和构建包络。
区别于航空航天或医疗领域,汽车需独特材料和更大构建体积;福特旨在引领行业这些领域。
汽车对AM的关键要求
- 耐UV性: 材料须耐持续UV暴露。
- 温度耐受性: 零件须经受巨大热循环。
- 构建包络: 大尺寸零件需扩展构建体积的机器。
- 吞吐率: 生产量要求零件以分秒级而非小时级产出。
未来产量预测
五年前AM能生产数千件;今日达数万件。3-5年内,福特预期生产能力达月产40-50万件,向大批量汽车制造迈出实质性跨越。
产品开发成功案例
福特AM项目显著加速原型周期:
- 工程师可同步打印多设计变体,实现并行测试。
- 快速迭代降低模具成本、缩短上市时间。
- AM制造人体工学工装改善操作员舒适度和产品质量。
- 早期AM集成项目预测节省超200万美元。
未来五年:聚合物、金属与更远
虽金属AM仍显要,聚合物和塑料技术正获关注。福特将持续探索双流,平衡优劣。重点还将置于:
- 完善面向增材制造设计(DfAM)软件工具。
- 增强生成式和拓扑优化软件直观易用性。
- 培训人员以AM中心设计原则思考。
硬件、软件和培训必须协同演进,释放AM全部潜能。
先进制造中心:愿景与协作
中心作为协作枢纽,福特与一级供应商和3D打印供应商互动。特色含:
- 灵活场地供新机器寄售测试。
- 材料和工艺开发的实操反馈闭环。
- 与合作伙伴共创汽车专用零件。
2019及未来福特下一步
福特对先进制造中心的投资将转化为:
- 即将推出车型的3D打印组件生产。
- 精简制造、加速开发、提升质量的新应用。
- AM更深度融入日常运营,从例外走向标准实践。




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