麥凱萊-福格公司（MFC）與弗勞恩霍夫激光技術研究所（Fraunhofer ILT）在汽車行業(yè)增材制造領域達成新里程碑：為豐田歐洲雅力士混動變速箱殼體制造出全球最大的3D打印近實體壓鑄模具嵌塊，重量達350磅（約159公斤）。

突破汽車模具規(guī)模極限
該壓鑄件為隨形冷卻嵌塊，采用弗勞恩霍夫ILT的門式多激光器激光粉末床熔融（LPBF）設備，結合麥凱萊-福格的L-40模具鋼粉末制造。為滿足豐田成本目標，項目團隊采用了混合制造工藝。

豐田歐洲的Magdalena Coventry與Andrew Willett在聯(lián)合聲明中表示：采用L-40模具鋼粉末的門式打印技術，為規(guī)?；霾闹圃扉_辟了前景廣闊的路徑。這種工藝釋放了金屬3D打印在縮短交付周期、實現(xiàn)敏捷制造的潛力——尤其在保障世界級嵌塊性能、延長維護周期及優(yōu)化成本結構方面表現(xiàn)卓越。我們?yōu)槟苷驹诳焖侔l(fā)展的增材制造創(chuàng)新前沿而感到振奮。

面向汽車制造的先進材料
麥凱萊-福格公司專為LPBF工藝研發(fā)的L-40粉末材料，能實現(xiàn)高硬度與高韌性的統(tǒng)一，即使在中等預熱溫度下打印也能有效抑制裂紋形成與擴展。與傳統(tǒng)模具鋼相比，L-40還降低了對復雜后構建熱處理的需求，進一步縮短產品上市周期。其附加優(yōu)勢包括：
• 顯著減輕鋁材與模具表面的焊合現(xiàn)象
• 使用壽命達到傳統(tǒng)鋁壓鑄模具嵌塊的約兩倍
• 整體模具維護需求更低
• 高可持續(xù)性：不含鈷元素且鎳含量極低

麥凱萊-福格公司產品開發(fā)總監(jiān)Harald Lemke表示：豐田提出將L-40材料應用于大型模具嵌塊的挑戰(zhàn)性需求，這令人振奮。隨著構件尺寸增大，我們必須攻克諸如確保穩(wěn)定氣流條件等規(guī)模化難題。

3D打印在汽車行業(yè)影響力持續(xù)增強
3D打印技術正于汽車行業(yè)呈現(xiàn)強勁增長態(tài)勢，市場預測數(shù)據顯示其規(guī)模將顯著擴張。據MarketsandMarkets預測，全球汽車3D打印市場預計將從2025年的約43.5億美元增長至2034年的256.1億美元，復合年增長率超過22%。

這一增長由多重因素驅動。制造商日益采用增材制造技術實現(xiàn)汽車輕量化，以提升燃油效率并降低排放。該技術能制造傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的復雜幾何結構，其定制化能力也推動著應用普及，支持個性化零部件與小批量生產。

除最初的原型制造應用外，汽車企業(yè)現(xiàn)正將3D打印技術擴展至工裝夾具、檢測治具及最終使用部件領域。通過實現(xiàn)按需本地化生產，該技術有效優(yōu)化供應鏈，降低庫存成本并縮短上市周期。隨著可持續(xù)性要求日益嚴格，3D打印相較于減材制造大幅減少材料浪費的特點，進一步鞏固了其在汽車制造戰(zhàn)略中的地位。

新一代3D打印平臺
ILT采用其門式五激光器LPBF系統(tǒng)滿足豐田需求，該系統(tǒng)可加工邊長超50厘米的部件，腔體溫度最高達200°C。“這正是我們開發(fā)門式系統(tǒng)的動機所在，”ILT團隊負責人Niklas Prätzsch表示，“L-40材料的獨特性能使我們在較低溫度下實現(xiàn)大型模具嵌塊的增材制造，同時保障品質。”

憑借此次成功實踐，ILT與麥凱萊-福格計劃將該技術擴展至結構件壓鑄、超大型鑄造模具嵌塊等傳統(tǒng)粉末尚未驗證的大型熱/冷成型工具領域。這些探索完全契合汽車行業(yè)輕量化、縮短研發(fā)周期及增強本地供應鏈韌性的宏觀趨勢。