3D打印进军汽车业

仅40个零件、44小时就能造出一辆车，3D打印已将这一不可能变成了现实。3D打印如此神奇，它是否会改变目前汽车制造业的格局呢？近期，在由上海季泽会展服务有限公司承办的“2015年全国汽车模型制作工艺与设计开发技术研讨会”上，工业级3D打印领航企业湖南华曙高科副总经理陈勃生向我们分享了3D打印技术对于传统汽车制造业的影响。

在2015年底特律车展上，美国Local Motors公司推出了一款名为Strati的3D打印汽车。Strati全车共有约40个零部件，除了动力传动系统、悬架、电池组、轮胎、电气系统和挡风玻璃外，底盘、仪表板、座椅和车身等余下部件均由3D打印机打印，而这辆车的制造时间仅为44小时。这辆神奇的车吸引了不少人的目光，3D打印正渐渐走进汽车制造。

据陈勃生介绍，3D打印又称增材制造技术，它以数字模型文件为基础，以金属或塑料等原材料作为“墨水”，通过逐层打印的方式，将若干层材料堆叠，从而构成立体物件。

与传统汽车制造业的减材制造（如切削加工）相比，3D打印技术最大的魅力在于，它可以直接利用计算机图形数据生成任何形状的零件。也就是说，只要能在电脑上画出来，3D打印就能将零件打印出来。因此，设计师无需顾及形状复杂、制造困难等设计阻碍，可驰骋在更为开阔的想象空间。同时，由于3D 打印无需任何模具，免去了模具开发、铸造、锻造等工序，省去了试制环节中大量的人员、设备投入，能大幅缩短研发周期，降低研发成本。

可见，3D打印技术的诞生为汽车设计与研发谋得了不少利，而目前对于3D打印技术在汽车研发中的应用已有不少。如，博世某款电机的电机外壳就是由华署高科通过3D打印技术直接制出样品，博世利用此样品对产品的设计可靠性进行验证。

相信不少人会质疑，3D打印制造出的零部件真的可靠么？所使用的材料是否会受到限制？陈勃生表示，3D打印技术也分为很多种，最便宜的材料熔融挤出3D打印机在淘宝上花2000元左右就能买到，这类3D打印机打印出的立体模型层间结合力弱，不可靠。但诸如粉床熔融（SLS）3D打印技术等更为高端的技术制造出的成型件强度高，甚至可以直接制造汽车的终端零部件。另外，在材料方面，目前各种技术共有100种左右的材料能应用于3D打印。以SLS技术为例，凡是在一定温度下可熔化的材料，均可列入SLS材料选择范围。

3D打印拥有如此多的优势，它是否真的会颠覆传统汽车制造业呢？

事实上，由于3D打印只适用于生产小批量零部件，因此更适用于前期的研发设计。即使产品强度能达到终端零部件的要求，所制造出的零部件也只能适用于一些年产量仅几十辆的超高端车型。另外，3D打印技术所生产出的零部件表面精度一直是它的“硬伤”，若要让粗糙不平的打印面获得平滑效果，需要进一步进行表面处理，这将增加成本。

可见，说3D打印颠覆传统汽车制造业是不至于的，毕竟它离大规模批量生产还很遥远。那么，除了在汽车前期的设计研发领域绽放光芒外，3D打印在汽车制造业还有哪些发展领域呢？由于3D打印结果的造型不受限制，又只适用于小批量生产，因此它将让“私人定制”汽车成为可能。另外，由于3D打印技术可制造出任意复杂的造型，使得利用塑料乃至金属制造中空结构的零部件成为可能，而不再仅仅依靠发泡技术，这对于汽车轻量化发展来说是一大有力推手。（记者 阮希琼）