福特三款3D打印工装获奖 实现轻量化及降成本目的

据外媒报道，福特新款Ranger皮卡的3D打印注塑抬升装置（3D printed injection mold lifter）、2017款Mustang敞篷车的3D打印车窗校准件、福特Escape SUV和Fusion轿车用3D打印配件抬升装置获得了塑料工程师协会（Society of Plastics Engineers，SPE）颁发的汽车创新奖项，尽管获奖的三项都不是车用部件（其中两项用于车辆的装配作业，另一项则是一款工具），但福特仍将3D打印技术融入到了产品的研发及制造中。

模具嵌件（mold insert）的研发旨在解决排气不良（inadequate venting）这一技术难题，该3D打印嵌件整合了排气通道，允许气体排出。该设计将排气道配置到发动机叶片的顶部及侧部，按福特的说法，可将排气性能提升一倍，而制造时间却缩短了70%，该一体化设计无需单独配置网格，该模塑件由Hi-Tech Mold & Engineering制作。

3D打印车窗校准夹具则采用了有限差分法（FDM），其中35%的材质为短碳纤维增强聚酰胺（short carbon fiber reinforced polyamide）。相较于传统焊接夹具，其重量轻了30%，成本也更为便宜。该设备的生产耗时仅为50小时，可实现一体化设计，整合手柄及安装支架。该款3D打印夹具兼顾了气动控制（pneumatic control）、支架的孔眼、触发开关外罩、人性化手柄（ergonomic handles）、仪表超压保护偏转器（gage protector deflector）、气动管固定器及开关支座。

此外，其3D打印抬升辅助装置也采用了有限差分法，可将半轴抬升至仪表板。3D打印可实现更为复杂的几何形部件的制造，其铸造接触面更佳，成本比传统夹具低了50%。此外，该部件还是先减重222磅，降低了重复动作所造成的损伤，整体操作性能更强。

值得一提的是，福特还大幅缩短了产品生产的前置期（lead time）。

作者：李文龙