当您想象汽车通过能源部橡树岭国家实验室 (ORNL) 的大型区域增材制造设备打印出来时,您可能会想到一个巨大的平台,打印头悬停在其上方。 也许您会想象,一位(可能疯狂的)天才穿着实验服和护目镜,将一种太空时代的材料装入打印机,然后打印机开始逐层铺设汽车,从轮胎底部一直到车顶。
当然,实际情况并非如此。 尽管那样很酷,但美国政府目前 3D 打印汽车的方式实际上更酷。 与您办公室里可能拥有的小型 3D 打印机不同,BAAM(该机器的名称)可以创建大于一立方米的零件。
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2015 年初,美国能源部为北美国际车展打印了一辆 Shelby Cobra。 它首先使用由 20% 碳纤维组成的复合材料创建了零件,总重 500 磅(227 公斤)。 设计这辆车花了六周时间,打印组件零件总共花了大约 24 个小时,而 A 级汽车饰面由 TruDesign 提供。 这辆车最初的主要任务是在底特律看起来很漂亮。(它确实做到了!)
该实验室之前的项目是与Local Motors合作,这是一家率先推出由车主设计和驾驶的汽车的公司。 Local Motors 使用 BAAM 在 2014 年 9 月的国际制造技术展上(如下所示)在 10 万人面前现场打印了其 Strati 汽车。
打印花了 44 个小时(BAAM 后来进行了一些升级,使 Shelby 的打印速度更快),然后 Local Motors 团队组装了汽车并在芝加哥周围驾驶。
据 ORNL 制造系统研究组的 Brian Post 称,2015 年 5 月,ORNL 获得了一台升级后的 BAAM,它比打印 Shelby 的机器大三倍。 它可以打印宽度达 8 英尺(2.4 米)、长度达 20 英尺(6.1 米)和高度达 6 英尺(1.8 米)的零件。 其升级后的挤出机每小时可处理 70 磅(32 公斤)的材料。
Post 告诉 十万个为什么:“当我们打印 Strati 时,该机器每小时可以处理 30 磅(14 公斤)的材料,并且花了两天时间。 “我们现在可以在一天之内完成。” 他补充说,使用新的 BAAM,Shelby 可能需要半天时间,而且他们正在使用高达 40% 碳纤维的材料。
那么政府为什么要 3D 打印汽车呢? Post 说,ORNL 参与这项研究是为了找出它可能学到的东西。 该实验室开发平台和能力,然后与 Local Motors、TruDesign 等私人合作伙伴合作,完成 Post 所说的“最后 10%”。
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