3D打印汽车制造进入新时代

　　【机床商务网 机床上下游】 3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。随着3D打印技术不断升级，各行各业也渐渐开始使用此技术进行生产，汽车制造业就是其中的佼佼者。
 

　　在3D打印技术众多的应用领域中，汽车行业是3D打印技术早的应用者之一。早在3D打印技术发展的初期，一些欧美发达国家车企就开始将3D打印技术应用于汽车研发过程。其中，应用早、深入、范围广的车企是福特汽车公司。早在1988年3D打印出现之初，福特汽车公司就购入3D打印史上第三台3D打印机。
 

 

　　1.设计方面
 

　　利用3D打印技术，可以在数小时或数天内制作出概念模型，汽车厂商可以应用于汽车外形设计的研发。相较传统的手工制作，3D打印能更地将3D设计图转换成实物，并且时间更短，从而提高了汽车设计层面的生产效率。目前许多厂商已经在设计方面开始利用3D打印技术，比如宝马、奔驰设计中心。
 

　　2.材料方面
 

　　3D打印允许多样的材料选择，不同的机械性能以及的功能性原型制作，让制造商在前期可以随时修正错误并完善设计，使得错误成本小化。
 

　　3.工装夹具方面
    3D打印技术大幅降低了工具生产的成本和时间。针对生产工具，例如水溶型内芯、碳纤维包裹、注塑成型等3D打印的应用，有助企业实现快速小批量工具定制、降低成本并缩短产品上市时间。
 

　　4.终零件方面
 

　　汽车制造商借助3D打印技术，能够实现小批量定制部件和生产自动化，并且可以实现有机形状、中空和负拉伸等复杂几何形状的创建和制造。3D打印能够快速制作造型复杂的零部件，当测试出现问题时，修改三维文件重新打印即可再次测试。
 

　　随着目前3D打印技术在汽车工业中的应用迅速增加，市场咨询机构Frost & Sullivan近发布了一份相关的调查报告，预测汽车3D打印的市场规模有望于2025年达到43亿美元。福特、宝马、兰博基尼、大众、通用、保时捷、本田、克莱斯勒、奔驰、奥迪等几乎所有的整车厂都在持续探索3D打印带来的无限可能。
 

　　革新科技不断涌现的时代，“3D打印”炙手可热，并且已经运用于多个行业，汽车及零部件制造则是3D打印技术重点推广的领域，目前，不仅汽车底盘、内饰、车身外覆盖件等很多零部件都已成功运用ABS塑料和碳纤维材料作为基础材料，实现了3D打印生产，“整车”打印也已被秀了多次，打印时间越来越短，技术水平越来越高，赚足了全世界的眼球。
 

 

　　相较传统汽车制造业而言，目前，3D打印的产能还是较低，很难大规模量产。此外，由于需要考虑到安全性等因素，原材料品质与成本因素很难平衡，导致单车生产成本过高也制约着现阶段3D汽车的商业化。
 

　　现阶段而言，3D打印的应用也许更适合设计领域和汽车研发阶段，还有单件小批量生产，例如整车的油泥模型，车身、底盘、同步器等零部件开发，以及橡胶、塑料类零件的单件生产。
 

　　目前3D打印在汽车领域的应用主要有五大方面：
 

　　用于设计；
 

　　结构复杂零件的直接制作；
 

　　汽车上的轻量化结构零件的制作；
 

　　定制专用的工件和检测器具
 

　　整车模型的制作。
 

　　不过在此值得提出的是，3D打印设备的实际意义是帮你在设计或者产品制样的过程中提高某个环节的效率，而不是完全代替整个流程。就像Urbee，3D打印机可以为它实现打印车身外壳、减重车身、个性化设计，但电机等关键零部件都还是来自于传统制造业。与传统企业制造汽车区别大之处在于，3D打印汽车是先打印出单个的、一体式的车身，再将其他部件填充进去，而不是将车身各部分组装到一起。
  

 

　　因为其材料和工艺的特殊性，目前3D打印技术运用还是在汽车零件的原型阶段，为有优势。然这些跟汽车上实际使用的材料种类相比还是有很大差距的。所以我们一般是看结构件为主。另外，值得欣慰的是，2016年2月28日，工业和信息化部、国家发展改革委、财政部研究制定的《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》提出要将3D打印与汽车、航空航天、生物医疗等重要细分领域分门别类地进行跨行业联合，突破一批增材制造专用材料。到2016年，实现钛合金、高强钢、部分耐高温高强度工程塑料等专用材料的自主生产，满足行业发展需求。这对于3D打印材料的发展无疑是一剂强心针。
 

　　除种类少外，3D打印在材料方面的另一道障碍则是成本，材料成本是一个相对的概念，在批量非常小的情况下，模具的成本摊在单件产品上的比较多，这样它的单件产品就会比较贵，但如果用3D打印的方式就不存在这个问题，所以单件或者小批量的产品用3D打印它的成本是相对来讲低廉的。而像年产几十万辆汽车的这种批量，如果用3D打印的方式目前来看成本是不合算的。所以，我们明白了这个就把他应用在个性化并且是小而复杂的结构件，也就是的那种产品上面，不是批量化的产品上面。
 

　　在人工智能盛行且一切皆有可能的今天，我们相信在不久的将来，我们相信3D打印在汽车产业的应用定会越来越广。
 

　　(原标题：技术前沿：汽车领域的3D打印应用)