通用汽车公司从1989年开始使用3D打印技术来帮助更快地构建原型车，但当时这项技术还没有准备好进一步发展。现在，通用汽车公司正在为医疗设备生产3D打印工具，并表示不久将开始为生产中的汽车打印零件。

为首款中置引擎科尔维特打印部件

通用汽车已经达到了使用3D打印技术为一些原型车制造大部分部件的地步，比如首款中置引擎雪佛兰克尔维特(Chevrolet Corvette)。

“希望在明年左右的时间里，我们的汽车将拥有生产部件。”通用汽车增材设计和制造主管凯文·奎因(Kevin Quinn)表示，“从严格地将其用于原型车设计，我们已经走了很长的路。”

通用汽车表示，这款实体版中置引擎科尔维特第一次组装时，有四分之三的部件都是3D打印的。在3D打印组件方面，没有任何其他通用“慢速建造”设计和工程评估具有如此数量或水平的细节。这使得团队能够设想出生产车辆的样子以及所有部件如何组装在一起。他们还能够在早期诊断和纠正问题，减少开发时间。

奎因说，有了3D打印作为慢速构建过程的一部分，团队可以快速适应，打印增强版本的部件来实时解决问题。

3D打印也被广泛用于测试和实现首辆科尔维特的功能，如面向国际市场的右手驱动和可伸缩硬顶。

评估“显然非常关键，因为这是我们制造的第一辆中置引擎科尔维特，”奎因说。“这并不是说其他车型很容易，但这款车更具挑战性，因为它对我们来说是第一次。”

“我们对未来的机遇感到非常兴奋，这项技术将如何发展，并真正帮助我们变得更高效、更有效，并在未来使用这项技术方面处于领先地位。”奎因说。

在医疗生产领域发挥巨大作用

反过来，通用汽车在增材制造方面的专长使该公司能够迅速从核心汽车业务转向医疗生产。

今年3月新冠病毒大流行袭击美国时，在接到了呼吸机制造商Ventec生命系统的电话后，通用汽车公司迅速制定计划，帮助制造医院缺乏的救生呼吸机。今年4月，特朗普政府宣布与通用汽车公司签订了一份价值4.9亿美元的合同，将在8月前交付3万台呼吸机，是目前国家战略库存的两倍多。

通用汽车增材制造主管罗恩·道尔(Ron Daul)表示，在3月份的电话会议后24小时内，增材制造团队就知道自己可能会有所帮助。

“如果没有3D打印技术，我们不可能对冠状病毒做出如此迅速的反应，”道尔说。“对我们增材制造设施的投资，以及对团队的培训，使我们能够利用3D打印技术进行发展，使我们几乎在一夜之间就能转向生产呼吸机和个人防护设备。”

为了生产医疗用品，该团队将增材制造应用到三个核心领域：工具制造、原型设计和产品生产。

1. 工具制造

通用与其合作伙伴Ventec生命系统和汉密尔顿医疗正在制造的呼吸机，几乎所有用于装配的工具都是3D打印的。

在印第安纳州的通用汽车工厂和内华达的汉密尔顿医疗公司的工厂里，该团队让3D打印机昼夜不停地工作，以帮助制造口罩和面罩，以及固定零件用的固定装置，而工人们则在制造通风设备。固定装置是根据从Ventec和汉密尔顿收到的零件数据进行逆向设计的，打印机第二天就开始运转了。

“3D打印允许我们根据组装团队的反馈对固定装置进行持续、快速的改变。”通用高级制造工程师多米尼克·兰汀(Dominick Lentine)说，“我们可以收到汉密尔顿的反馈，改进一个部件，并在24小时内送回里诺。”

为了进一步加快响应速度，位于密西根州沃伦市的通用汽车增材创新实验室和增材产业中心的团队最近从各自的工厂交付并安装了3D打印机到科科莫工厂，现场打印新的手工工具。

这些3D打印的固定装置在通风设备生产过程中用于固定部件

2. 原型设计

自1989年以来，通用汽车一直在使用增材制造技术进行快速原型制作。3D打印在中置引擎科尔维特开发中的作用只会随着公司每推出一款新车型而加速。

这种有关3D打印的制度化知识使通用能够快速构建和评估上述装配工具的不同设计。它还帮助该公司开发和生产用于急救人员的面罩。

看到当地医院对面罩的迫切需求，通用汽车的增材制造团队从桌面3D打印机制造商Prusa Research的开源设计开始。该团队迅速向当地医护人员交付了原型，并在此基础上根据医护人员的反馈进行了三项关键改进，然后大量生产面罩。

通用汽车公司为17000多个面罩打印了3D部件，这些面罩被捐赠给医院和急救人员

3. 产品生产

随后，通用汽车用3D技术打印出了1.7万多个高质量、舒适、不含乳胶的面罩零件。在许多情况下，打印面罩组件的团队也将这些面罩送到当地医院。

与此同时，该团队将最终设计通过注射成型进行批量生产。自从最终设计进入全面生产以来，通用已经生产了超过25万个面罩。

最近，通用汽车公司推出了3D打印护耳器，这可能会使某些防护口罩的佩戴者更加舒适。与面罩生产一样，增材制造帮助通用汽车的团队在护耳器大规模工业化生产之前开发、改进和分发设计。

3D打印的护耳器，使口罩佩戴者更舒适一些

3 D打印应用范围不断扩大

通用汽车在医疗设备上广泛使用3D打印技术，得益于最近对增材制造的投资，包括在沃伦市的两家全新工厂。

去年开业的增材创新实验室占地4,000平方英尺，位于通用汽车全球技术中心沃伦的科尔工程中心(Cole Engineering Center)。通用汽车的工程师、设计师和其他团队成员可以方便地接触到数万名员工，学习如何操作3D打印机和软件，将文件转换为物理部件，然后对这些部件进行加工。到目前为止，已经有700多名员工接受了该工厂工薪族和小时工的培训。

奎因说：“如今，大多数设计工作都是在计算机辅助设计或计算机辅助工程中进行的，但没有什么可以替代手中的实际部件来证明你的概念，无论是传动部件还是面罩。”

通用汽车打印的许多产品都使用了与汽车零部件相同的材料。

“这是快速数据，这是这个过程的一大优点，非常灵活，”道尔说。“我们不需要创造新材料。我们能够很快地进行迭代和原型化，我们进行了三次、四次、五次迭代，以确保我们有正确的设计。例如，用于制造口罩的织物巢，就是在我们实验室打印出来的。”

正如在医疗设备和个人防护设备的生产中所看到的，3D打印的好处包括：

-物理部件的快速创建

-在生产前测试零件的适合度或功能

-节省整个开发过程中的时间

-节省模具成本，这可能是昂贵的，因为一些实际生产的模具和模具可以3D打印

-快速检查同一部件不同版本的可行性的能力——一个设计的多个迭代可以在一个产品上打印出来——这在开发阶段节省了相当多的时间

-在开发过程的早期衡量单个部件与周围环境的交互程度

-检查不同材料和形式的触感

第二个绿地设施，增材产业中心，将于2020年年底在通用全球技术中心开始正式运营。独立的工厂将进一步扩大通用在3D打印和增材制造方面的专业知识和能力。有关该设施的更多细节将于今年晚些时候公布。