福特公司利用三维打印技术生产金属原型

福特公司在快速原型技术上加大了赌注，使得刹车盘和配有三维打印机的变速箱都成为了可具有实验性的金属原件。

“使用选择性激光烧结、立体平版印刷和三维砂型铸造这样的技术”，福特公司的工程师说，“他们能够生产出具有注塑成型材料特征的金属零件，然后再把它们作为车辆产前测试的“”零件。

采用这用的方式，能让它们省掉制造注射成型模具这样一个耗时的步骤，从而可以使整个流程的周期得到缩减。

“使用上述技术，我们还只是直接从CAD文件中构建了一个部分”，福特的快速制造技术专家，哈罗德·西尔斯告诉我们，“他们不需要任何工具作业。”

诚然，制造商使用快速原型技术已经超过了10年，可是福特公司在测试发动机，变速箱和刹车测试中使用三维印刷技术制成的金属部件的做法，仍被认为是非同寻常的“壮举”。

在三维印刷技术出现之前，制造商在生产金属部件前通常要先加工一个注塑模型工具。加工一个简单的注塑模型工具大概需要1～2周的时间，而加工一个相对复杂的注塑模型工具则需要10～12周的时间。

现在，不需要再生产这些工具之后，他们在几天，甚至几小时之内便能生产出一个可测试性的金属原件。“在过去，我们可能只需要一个或两个零件，但是却仍需要为了这一两个零件专门制作一个注射模型工具。”西尔斯告诉我们，“但是，现在具有了像激光烧结这样的生产流程，我们可以在没有任何工具的情况下，生产出真正的，具有可测试性和耐用性的零件。

福特公司已经对可能是业界最大的快速原型设计之一的工厂进行了投资，三套设备在美国密歇根州迪尔伯恩市附近，总部附近的设施包含选择性激光烧结和立体光刻设备，而另一套设备则专门用于进行快速砂型铸造。通过这套快速砂型铸造设备，人们可以利用印刷沙子模具生产出与成品零件具有相同材料属性的金属原件。

大型汽车制造商们已经将这些技术应用在转子支架、变速箱、减震器壳体、端盖为C-MAX和Fusion混合动力车上。此外，四缸ECOBoost引擎，福特Explorer制动转子，F-150废气再循环系统也开始使用上述技术。

福特在三维打印技术上的研究成果已经席卷了该公司所有的研发设备，工程师们经常在公司的硅谷实验室和位于迪尔伯恩的设施之间来回发送CAD文件，然后再使用这些文件，在MakerBot-O-Matic 3D打印机上构建物理模型。通过上述操作，他们可以快速调整移位旋钮、仪表、显示模块和其他塑料零件的外观设计。

“现在，只需轻轻按一下按钮，产品或组件就可以手到擒来。”福特公司的高级技术顾问K.帕萨文森在公司的新闻会上说，“只需一个模型在手，你就可以将你的变化反馈给计算机模型。”许多横跨众多行业的公司都在逐步加大快速成型技术的使用力度，福特公司不过是其中之一。戴姆勒最近公司投资研发了用于汽车生产的假发制造系统，同时，美国宇航局也已经将三维打印技术应用于火箭发动机部件的生产。

福特的工程师们坚信，快速成型技术的使用趋势仍在快速增长。“我们将会看到这些材料的更大发展，”西尔斯预言道，“随着加工流程变得越来越完善，未来工程师们将利用这些零件作出远远超过今天的，更大的成就。