卡特彼勒3D打印燃油混合器用于售后市場

卡特彼勒在十年前就開始為他們的重型設(shè)備投入3D打印元素，經(jīng)過多年的摸索，卡特彼勒將3D打印的零部件引入到其供應(yīng)鏈中，這一切發(fā)生的如此水到渠成，讓人不僅好奇3D打印到底滿足了卡特彼勒什么樣的需求？

圖片：卡特彼勒通過金屬粉末床熔化技術(shù)3D打印的燃油混合器

根據(jù)卡特彼勒增材制造產(chǎn)品經(jīng)理Stacey Delvecchio，“卡特彼勒現(xiàn)在已經(jīng)通過3D打印技術(shù)生產(chǎn)零部件?！?3D科學谷了解到目前卡特彼勒通過3D打印的零件接近100個SKU（Stock Keeping Unit – 庫存量單位），雖然這個數(shù)字不大。但事實上，實際上卡特彼勒在通過3D打印用于生產(chǎn)用途，這是一個很大的成就。

目前卡特彼勒生產(chǎn)的3D打印零件主要用于售后市場，包括提供給經(jīng)銷商用于設(shè)備的維修和零件更換。舉例來說，用于安裝在自動平地機上的墊圈，這些墊圈由3D打印彈性塑料制造出來。由于這些墊圈在售后市場上消耗量很小，通過3D打印技術(shù)從而節(jié)省了庫存所占用的資源。尤其是對于那些消耗量很小的備品備件，如果要重新開模來生產(chǎn)，成本會十分昂貴，卡特彼勒發(fā)現(xiàn)3D打印在重新制造這些高度專業(yè)化的組件方面具備明顯的優(yōu)勢，那就是小批量的經(jīng)濟性和靈活性。

目前，不僅僅是塑料的3D打印，卡特彼勒還在積極的應(yīng)用金屬3D打印。其中一個經(jīng)典的例子是，由卡特彼勒的太陽能渦輪機公司生產(chǎn)的燃氣輪機需要采用傳統(tǒng)方法難以鑄造的帶復(fù)雜翅片設(shè)計的燃油混合器，卡特彼勒的團隊發(fā)現(xiàn)金屬粉末床熔化技術(shù)可以更輕松地獲得這些零件。通過3D打印所獲得的燃料混合器具有所要求的所有復(fù)雜內(nèi)部通道，并且不需要額外的組裝和焊接工作。

卡特彼勒已經(jīng)將3D打印技術(shù)用于生產(chǎn)零件變成一種常態(tài)，并不覺得是一種很特別的事情。在3D科學谷看來，對待3D打印技術(shù)的確需要一種“新常態(tài)”的理性態(tài)度。過冷或過熱的非理性態(tài)度容易發(fā)生對3D打印技術(shù)的不合理期待，而制造商將3D打印技術(shù)常態(tài)化能夠更理性地挖掘和利用這種技術(shù)的價值。

目前，將3D打印技術(shù)積極引入售后零部件制造體系的還有德國的DB鐵路公司，德國鐵路公司在每個維修工作站中確定了至少一名或兩名3D打印專家，并確定哪些零部件可以通過3D打印技術(shù)受益。事實證明，有很多火車零件適用于3D打印，包括咖啡機的備件、外掛鉤、方向盤蓋、頭枕框架、盲人旅行者的盲文路標等等。

德國鐵路并不局限于使用一種3D打印技術(shù)，因為他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了塑料和金屬增材制造的不同優(yōu)勢。當前德國鐵路公司用于塑料打印的材料主要是PA-12尼龍材料。用于金屬3D打印的材料主要是鋁合金材料，最近德國鐵路還開始通過3D打印來制造鈦合金零件。

通過與專門從事3D打印的公司合作，德國鐵路已經(jīng)能夠利用最先進的增材制造技術(shù)，而不是投資設(shè)備本身。事實上，為了促進物流部門增材制造解決方案，德國鐵路甚至于2016年9月成立了“移動增材制造”網(wǎng)絡(luò)。德國鐵路的移動增材制造網(wǎng)絡(luò)已有50名公司，其中包括西門子、Concept Laser、Materialize、EOS、Stratasys、Autodesk等公司。

像航空航天工業(yè)那樣，德國鐵路在采用3D打印零件方面面臨的主要挑戰(zhàn)之一就是符合嚴格的安全要求。 某些方面，火車的安全要求甚至比飛機要嚴格得多，主要因為乘客需要乘坐長時間，而這對零件的抗磨損性和穩(wěn)定性提出了很高的要求，并且列車的零件需要滿足阻燃的性能要求。

無論是卡特彼勒還是德國鐵路公司，他們的特點都是公司的市場占有率高、產(chǎn)品線足夠獨特、備品備件需求量種類龐大，通過3D打印技術(shù)不僅僅滿足了“隨時隨地”獲得備品備件的靈活性，還節(jié)約了這些公司保有大量備品備件的成本，簡化庫存管理和減少異地運輸?shù)男枨蟆?br />
來源：3D科學谷
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