3D列印技术在汽车产业的应用发展 - 金属工业研究发展中心.PDF

產業評析 3D 列印技術在汽車產業的應用發展 金屬中心MII-ITIS 薛乃綺 出版日期：2014.07.30 一、前言 3D 列印(3DPI)是一種積層製造(Additive manufacturing)技術應用，近年來隨著 技術與材料多元發展，在過去 10 年間已逐漸改變產業的設計、開發與製造，未來 甚至將影響全球製造業的運作方式 。以汽車產業來說，3D 列印技術的導入 ，對於 協助新產品開發的快速原型製造上有非常顯著的效益 。 二、目前汽車產業在3DPI 技術的應用導入仍以快速打樣為主 對車廠與零組件廠來說 ，現階段利用3DPI 技術製造的產品，主要用於試制品 /原型的形狀確認、小批量生產等。以今年年初在日本舉辦的汽車輕量化技術展中， 包括 NTT(數據工程系统) 、KOIWAI 、ALTECH 、CMET 、ASPECT 等數家公司， 均有不少的應用案例展示(如【表 1】、【圖 1】所示) 。 表 1 2014 年日本第4 屆汽車輕量化技術展-3DPI 技術的展示案例 展示廠商 3DPI 的技術應用 NTT( 數據工  採用粉末積層造型系統 程系统)  應用實績：提供三種裝置(1)砂型鑄造用；(2)金屬材料用；(3) 塑膠材料用及脫蠟模型造形用。上述裝置即可根據3D 數據 進行試作品、模具造型。  亦從事測試造形服務、可用於上述裝置的塑膠材料、金屬材 料、鑄造材料之銷售。 KOIWAI  採用3D 砂型積層工法：主要從事砂鑄試作與生產(主要引進 NTT 加工機)  電子束積層造形工法(EBM) ：利用金屬粉末積層品，可生產 如渦輪增壓器的泵輪(葉輪)等產品。該工法的優點係在真空 狀態下進行，可保持材料純度，產出高品質高密度產品；且 造形後無需熱處理、去除變形。 ALTECH  採用噴墨式3D 列印OBJET ：主要作為確認試作品的形狀、 構造，除可確認產品設計及功能、縮短開發時程、降低外包 費用外，更可保持設計數據的機密性。 資料來源：日經BP(2014 年日本第4 屆汽車輕量化技術展展會報告) -1- ITIS 智網 .tw 經濟部技術處ITIS 計畫成果 ，未經同意不得轉載 產業評析 ASPECT ：利用3DPI 技術造形後打磨塗裝 ASPECT ：利用3DPI 技術造形的進氣岐管 的門板(採用尼龍 12 材料) (採用尼龍 12+碳纖維，具強度高、熱變形 溫度高的特點) CMET ：採用透明耐熱樹脂製造的車燈試 ALTECH ：採用熱熔融積層法製作的車燈 作品(係使用紫外線雷射光照射液體狀的 罩試作品(將熱可塑樹脂融成半液態狀態 光硬化樹脂，使其逐層硬化為立體物) 後進行積層) 圖1 2014 年日本第4 屆汽車輕量化技術展-3DPI 技術展示品圖示 資料來源：日經BP(2014 年日本第4 屆汽車輕量化技術展展會報告) 就3DPI 的技術發展軌跡來看，最大的應用強項在於產品創新。儘管目前在相 關軟體、印製材料、製程設計等相關技術仍有很大的進步空間 ，但未來若能使用 在大批量的直接生產上，則車廠與零組件廠亦可更廣泛地