创新金属“3D打印”科技助力BMW赛车

2015年德国房车大师赛伊始，宝马集团研发部门发布了一款“小”纪念品：一款采用创新金属3D打印技术生产的水泵转子，将被组装到宝马DTM赛车的动力总成中。这个高精度部件是宝马科研团队印制的第500个水泵转子，由轻质铝合金制成。其卓越的性能在赛车的极端使用环境中得到了验证，证明了宝马集团在“3D打印”即“增材制造”创新技术领域的领先地位。

宝马3D打印金属水泵转子应用于宝马DTM赛车

赛车上的高性能动力系统在70%的运行条件下满负荷运行，这要求系统中的运动部件在极端环境中具有良好的耐用性。为此，2010年，宝马研发团队专门为赛车制造了一个整体成型的轻金属水泵转子，以取代之前使用的塑料部件。基于宝马在增材制造（通常称为“3D打印”技术）方面的长期经验，宝马工程师从开发初期就一直在跟踪和研究这项技术，并逐渐将“选择性激光熔化”工艺应用于小规模零部件生产。在选择性激光熔化工艺中，零件是分层生产的：3D打印机或激光熔化设备首先在加工台上铺设0.05毫米厚的金属粉末；然后，在由惰性气体形成的无氧环境中，精确控制的激光束根据3D设计图形在特定位置熔化金属粉末，将其铸造成耐用的铝层；因此，逐层烧结，制成最终的产品组件。与以塑料为原料的3D打印方法相比，金属部件的增材制造工艺需要更复杂的专业知识。

3D打印铝合金水泵转子

3D打印作为一种生产方法，已经成为小规模生产的理想工艺。与传统的生产方法相比，这种制造方法不需要复杂的工具或模板，可以轻松制造形状复杂、尺寸精确的部件，同时降低生产成本。这一次，宝马采用了印刷技术生产的6叶片泵转子。由于它确保了设计形状，获得了非常理想的流体力学效率，并且具有良好的耐用性，它将用于DTM赛车宝马Z4 GT3。

宝马集团-增材制造创新的先驱

自1991年以来，宝马集团将增材制造技术应用于概念车和原型车的生产。多年来，宝马集团的工程师不断完善和优化这项技术，为汽车、摩托车、发动机等产品的研发以及赛车部门的特殊需求提供了强有力的支持。如今，位于慕尼黑宝马集团研发创意中心的“快速原型创新中心”每年可处理集团内近2.5万辆快速车型和近10万个零部件的制造需求。根据制造工艺和部件尺寸的不同，该部门可以在几天内完成生产。

关于增材制造技术

增材制造技术是指以零件的三维立体图形数据为驱动，基于离散叠加原理直接制造零件的科学技术体系。基于不同的分类原理和理解方法，增材制造技术有快速成型、快速成型、高速制造、3D打印等多种名称。增材制造工艺融合了计算机图形处理技术、数字信息与控制、激光技术、机电一体化技术等多个学科，以及材料技术。其独特的生产方法和应用前景引起了社会各界的广泛关注。一些西方媒体称赞这种物理自由形式的制造技术是一种将带来“第三次工业革命”的新技术。

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