據快猫视频APP下载安装的觀測，3D打印技術在（zài）汽車零部件領域更廣泛地應用已成大勢所趨。有人說，它將是汽車行業的一次重大突破，極有可能顛覆傳統的“四大（dà）工藝”。如今，理想（xiǎng）似乎正一寸寸地照進現（xiàn）實。隨著“工業4.0概念”的不斷拋出，3D打印作為該革命技術支（zhī）持的核心之一，近年再次（cì）被推到市（shì）場的風口浪尖，已經運用於多個行業。而製（zhì）造業的驕子－汽車（chē）及零部件製造則是3D打印技術重點推廣領域。但是汽（qì）車輕量化是長期趨勢，傳統汽車方麵，汽車輕量化是節能降耗的必由之路（lù）。

 

 

相比傳（chuán）統（tǒng）製造工藝，3D打印能為汽車製造（zào）業帶來什（shí）麽

 

在設計方麵

利用3D打印技術，可以在數小時或數（shù）天內製作出概念模型，由於3D打印的快速成型（xíng）特性，汽車廠商可以應用於汽車外形設計的研發。相較傳統的手工製作油（yóu）泥（ní）模型，3D打印能更精確地將3D設計圖轉換成實（shí）物，而（ér）且時間更短，提高汽車（chē）設計（jì）層麵的生產效（xiào）率。目前許多廠商已經（jīng）在設計方麵開始利用3D打印技術，比如寶馬、奔馳設計中心。

 

在材料方麵

3D打印允許（xǔ）多樣的（de）材料選擇，不同的機械性能以及精準的功能性原型製作，讓製造商在前期可以隨時修正錯誤並完善設計，使得錯誤成本最小化。

 

 

在工（gōng）裝夾具方麵

3D打印技術提供了（le）一種快速準確的方法，大幅降低了工具生產的成本和時間。因而，汽車製造商迅速在產能、效率和質量上都得到提升（shēng）。

而針對生產（chǎn）工具，例如水溶型內芯、碳纖維包裹、注塑成型等3D打印的（de）應用，有助企業實現快（kuài）速小批量工具（jù）定製、降低成本（běn）並縮短產品上市時間。

 

在最終使用部件製造中

汽（qì）車製造商借助3D打印技術，能夠實現小批量定製部件和生產自動化，並且（qiě）可以實現有機形狀、中空和負拉（lā）伸等複（fù）雜幾何形狀的創建和製造。3D打（dǎ）印能（néng）夠快（kuài）速製作（zuò）造型複雜的零部件（jiàn），當測試出現問題時，修改3D文（wén）件重新打印即可再次測試。

 

隨著目前3D打印技（jì）術（shù）在汽車工業中的（de）應用迅速增加，知名市（shì）場谘詢機構Frost & Sullivan最近發布了一份（fèn）相關的調（diào）查報告，預測汽車3D打印的（de）市場規模有望於2025年達到43億美元。福特、寶馬、蘭博（bó）基尼、大眾、通用、保時捷、本田（tián）、克萊（lái）斯（sī）勒、奔馳、奧迪等幾乎所有的（de）整車廠都在持續探索3D打印帶（dài）來的無限可能。

 

 

革新科技不斷（duàn）湧現的（de）時代，“3D打印”炙手可熱，並且已經運用於多個行業（yè），汽車及零部件製造則是（shì）3D打印技術重點（diǎn）推廣的領域（yù），目前，不僅（jǐn）汽（qì）車底盤、內飾、車身外覆蓋件（jiàn）等很（hěn）多零部件都已成功運用ABS塑料和（hé）碳纖維材料作為基礎材料，實現了3D打印生產，“整車”打（dǎ）印也已被秀了多次（cì），打印時間越（yuè）來越短，技術（shù）水平越來越高，賺足了全世界的眼球。

 

目前3D打印技術有七種基本類型，分別為：材料熔融擠出FDM、粘合劑噴射3DP，材料微（wēi）滴噴射（shè）、粉材平鋪（pù）融化、直接能量沉積LENS、薄材（cái）疊加LOM、光敏樹脂平（píng）鋪SLA。其中，FDM、粉材平鋪融化以及SLA已經應用在（zài）汽（qì）車工業製造上了，而且不僅是汽車零部件，很多企業開始大膽嚐試打（dǎ）印“整個”汽車。

 

 

3D打印的優勢

與傳統製（zhì）造業的CNC數控加工等“減材製造技術”相比，3D打印（yìn）技術的的魅力主要在於（yú）可直（zhí）接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件，可以為複雜結（jié）構金屬（shǔ）零部件免去開發開模環節，縮短新品開發周（zhōu）期，節省出更多的人力、財力（lì）和時（shí）間，具有製造成本低、研製（zhì）周期短（duǎn）、生產效率高等明（míng）顯優（yōu）勢。此外，運用3D打印技術（shù）在（zài）設計早期驗證產品裝配可行性時（shí），能及時發現產品設計差錯、複雜（zá）零部（bù）件或樣機原理的可行性（xìng）。

 

生產形狀複雜、尺寸微細、難於製造的零件也是3D打印技術的強項！基於其原理，3D打印（yìn）技術用於大（dà）批量的生產雖然並不快（kuài），且成本昂貴，但此技術從零（líng）開始堆積材料，不受傳統加工手段製（zhì）約，可以製（zhì）造幾乎任意形狀的產（chǎn）品。比（bǐ）如帶有形狀複雜卻十分（fèn）精確的孔的零件，或者要做一個中空的薄臂件，這時用3D打印工藝（yì）就比傳統加（jiā）工（gōng）工藝快捷省事。最重要的是，3D打印技術（shù）讓（ràng）零件（jiàn）的製造不再拘泥於工藝，而更多的是（shì）取決於想法，越是稀奇古怪，越是（shì）傳統加工工藝無法加（jiā）工的零件，就越是3D打印（yìn）技術的用武之地。在這個過程中，相對於傳統工藝，節省成本也是3D打印對（duì）用戶的最大吸引（yǐn）力。

 

現階段的應用

相較（jiào）傳統汽車製造業而言，目前，3D打印的（de）產能還是較低，很難大規模量產。此外，由於需要考慮到安全性等因素，原材料品質與（yǔ）成本因素很難平衡（héng），導致單車生產成本過高也（yě）製約著現階段3D汽車（chē）的（de）商業化（huà）。

 

現階段而（ér）言（yán），3D打印（yìn）的應用也許更適合設計領域和汽車研發階段，還有單件（jiàn）小（xiǎo）批量生產，例如整車的油泥（ní）模型，車（chē）身、底盤、同步器等零部（bù）件開發，以及橡膠、塑（sù）料類零件的單件生產。

 

設計領域，由於3D打印的快速（sù）成型特性，汽車廠商可以應用於汽車外形設計的研發。相較傳統的手工製作油泥模（mó）型，3D打印能更精確的將3D設計圖轉換成實物，而且時間更短（duǎn），提高汽車設計層麵的生產效率。目前許多汽車廠商已經在設計方麵開始利用3D打印技術，比如奔馳設計中心。

 

零部件領域，3D打印技術還能快速的生產造型複雜的產品。在傳（chuán）統汽車製造領域，汽車零部（bù）件的開發往往需要長時間的研（yán）發、測（cè）試。從研發到測試階段還需要製作零件模具，不僅時（shí）間長，而且成本（běn）高。當（dāng）存在問（wèn）題時，修正（zhèng）零件也需要同樣漫長（zhǎng）的周期。而3D打印技術（shù）則（zé）能快速製作造型（xíng）複雜的零部件，當測試出現問題時（shí），修改3D文（wén）件重新打印即可再次（cì）測試。可以說，3D打印技術讓未來零部件的開發成本（běn）更低，效率更高。

 

3D打印（yìn）與CNC的結合

雖然3D打印技術（shù）已成功地將傳統複雜的生（shēng）產工藝簡單化，將材料（liào）領域的疑難問題（tí）程序化，但就目（mù）前的發展來看，如何擴展3D打印技術的應用還存在一些問題。它還（hái）受技（jì）術裝備、新型材料、設計軟件、質（zhì）量安全和公（gōng）共環境等製約和影響。

 

此外，3D打印並不能完全替代傳統CNC加工，這（zhè）兩者也（yě）各有各的優勢，CNC的加工精度會高於（yú）3D打印，而3D打印能夠製（zhì）造的零（líng）件的複（fù）雜（zá）程度要遠高於CNC。3D打印是傳統加工方式的（de）一種重要補充，它的主要功能不（bú）是替（tì）代而是補充，因此，3D打印（yìn）和（hé）CNC結合是一種（zhǒng）非常好的形式。

 

未來，隻（zhī）有將3D打印技術的個性化（huà）、複雜化、高難度的特點與傳統製造業的規模化、批量化、精（jīng）細化相（xiàng）結合，與製造技術、信息技術、材料（liào）技術相結合，才能不斷推動3D打印技術在（zài）汽車製造業的創新（xīn）發展。

 

2014年（nián），Local Motors公司推出了升級版的3D打印車Strati（斯特拉（lā）迪），此車的進步之處首先在於它的底盤部分也采用了3D打印技（jì）術（shù）製造，其次它（tā）的打印時間僅為44個小時（shí）。如果加上組裝時間，最新的數據表（biǎo）明隻需要三天就能造出Strati。從超（chāo）過（guò）100天到3天，效率的飛速（sù）提升預示著（zhe）3D打印汽車的未來發展不可預估。

德國獨立（lì）汽車設計公司EDAG在2015年的日內瓦車展（zhǎn）上帶來一款3D打印概念車LightCocoon，新車外殼每平方米僅（jǐn）重19克，是一張A4紙的四分之一（yī）。盡管3D打印車在不斷（duàn）的興起和升級，但是從客（kè）觀上來講，3D打印技術應（yīng）用在汽車領域（yù）尚不是其強項，因汽車是（shì）一（yī）個大批量生產的（de）產品，而3D打印目前更適合於個性化產品和小（xiǎo）批量產品的生產。

 

3D打印在汽車中的應用圖解

 

 

目前（qián）3D打（dǎ）印技術有七種基本類型，分別為材料熔融擠出FDM、粘合劑噴射3DP，材料（liào）微滴噴射、粉材平鋪融化、直接能量沉積LENS、薄材疊加LOM、光敏樹脂（zhī）平鋪（pù）SLA。其中，FDM、粉材平鋪融化以及SLA已經使用在汽車工業製造上了。

 

專（zhuān）家表示，目前應用主要（yào）有五大方麵：

1、用於設計；

2、結構複雜零件的直接製作；

3、汽車上的輕量化結構零件的製（zhì）作；

4、定製專用的工件和檢測器具；

5、整車模型的製作。

 

不過在此值得（dé）提出的是，3D打印設備的實際意義是（shì）幫你在設計或者產品（pǐn）製樣（yàng）的過程中提高某個環（huán）節的效率（lǜ），而不是完全代替整個流程（chéng）。就像Urbee，3D打印機可以為它（tā）實現打印車身外殼、減重車身、個性化設計，但電機等關鍵零部件都還是來自於（yú）傳統製造（zào）業（yè）。與傳（chuán）統企業製（zhì）造（zào）汽車區別最大之處在於，3D打印汽車是先打印（yìn）出單個的、一體式的車（chē）身，再將其他部件填充進去，而（ér）不是將車身各部分組裝到一起。

 

 

3D打印的瓶頸（jǐng）－材（cái）料種類少、價格高

因為他的（de）材料和工藝的特殊性（xìng），目前3D打（dǎ）印技術運用還是在汽車零（líng）件的原型階段（duàn），最為有優（yōu）勢。然這些跟汽車上（shàng）實（shí）際使用的材料種類相比（bǐ）還是有很大差距的。所以我們一般是看結構件為（wéi）主。另外，值得欣慰（wèi）的是，2016年2月28日，工業和信（xìn）息化部（bù）、國家發展（zhǎn）改革委、財政部研究製定的（de）《國家增材（cái）製（zhì）造產業發展推進計劃（2015－2016年）》提出要（yào）將3D打印與汽車、航空航天、生物醫療等重要細分領域（yù）分門別類地進行跨（kuà）行業聯（lián）合，突破一批增材製造專用材料（liào）。到2016年，實現鈦合金、高強鋼、部分耐高溫高（gāo）強度工程塑料等專用材料的自主生產，滿足行業發展需求。這對於3D打印材料的發展無疑是一劑（jì）強心針（zhēn）。

 

除種類（lèi）少外（wài），3D打印在材料方麵的另一（yī）道障礙則是（shì）成本，材料成本是一個相（xiàng）對的（de）概念，在批量非（fēi）常小的情況下，模具的成本攤在單件產品上的比較多，這樣它的單件產品就會比較貴，但如果用3D打印（yìn）的方式就不存在這個問題，所以單件（jiàn）或者小（xiǎo）批量的產品（pǐn）用3D打印（yìn）它（tā）的成本是相對來（lái）講低廉的。而像年產幾（jǐ）十萬輛汽車的這種批量，如果用3D打印的方式目前來看成本是不合算的。所以（yǐ），我們明白（bái）了這個就把他應用在個性化並且是小而複雜（zá）的結（jié）構件，也就是獨一無二的（de）那種產品上（shàng）麵，不（bú）是批量化的產品的（de）上麵。

 

總體而言（yán），3D打印在新開（kāi）發件（jiàn）的實驗、試製階段，還是有它獨特的優勢的。而我們芳卓優品（pǐn）3D打印服（fú）務中（zhōng）心可以為大家打印出多種材料、各種結構的零部件模型，方便（biàn）各大車企能進行耐久、強度等台架實驗和環境實驗等。對於3D打印未來發展趨勢，我們（men）芳卓優品認為個性化（huà）定製（zhì）是3D打印未來最適合的領域，而我們正是主打個性（xìng）化這一領域。而其發展中，材料將會呈現多樣化，係列化（huà）的特點，從尺寸與溫度上形成係列。

在人（rén）工智能盛行且一切皆有可能的今天（tiān），我們相信在不久的將來，快猫视频APP下载安装相信3D打印在汽（qì）車產業（yè）的應用定會越來越廣。