3D打印汽车看上去很美

在日前举行的第十一届上海国际汽车制造技术及装备与材料展览会上，3D打印汽车展区首度亮相。记者在会上了解到，近两年，欧美已有多辆3D打印概念车面世，不过离大批量生产还有很大距离。相比之下，国内的3D打印在核心技术上还存在不少短板，真正能打印和实车件性能相当的“功能件”的很少，在3D检测修复、软件建模服务方面的技术水平也有待进一步提高。

功能部件打印将成趋势

虽然国外陆陆续续推出了不少3D打印的汽车，但这些车型只是概念车型，离大批量生产还有很大距离。当然，3D打印在汽车行业中并不是没有用武之地。目前，汽车企业大多数利用3D打印在设计验证阶段打印出一些产品模型作为造型和工程设计中的参考。而实现功能部件的3D打印是未来发展的趋势。所谓功能部件，就是不光外形上和原有部件相似，而且具有和原件相当的物理性能和功能的部件。在未来，除了汽车的底盘、外壳、轮毂、车身等部件以外，甚至连离合器、发动机这些关键部件都将可以通过打印机制造出来。从国际上看，已然出现功能部件使用3D打印的苗头。譬如今年年中，福特宣布开始用3D打印机批量制造用于福克斯电动车型的橡胶垫圈和用于Transit Connect车型的阻尼缓冲器。

当然，要达成3D打印功能部件的愿景，桌面级打印机无法胜任，需要有能打印包括金属材料在内的多种复合材料的工业级打印机。一位业内人士向记者表示，“和国外相比，目前国内3D打印企业在技术方面还存在相当大的差距，尤其是掌握金属材料打印技术的企业少，大多数都不具备打印汽车功能部件的能力。”

据悉，目前国内在工业制造中使用较多的是德国EOS生产的打印机，只有西安铂立特、上海航天科技研究院等少数企业和机构在自主开发金属材料打印机方面获得了一些成果。据此次参展的西安铂立特的一位工作人员介绍，其研发的打印机现已能够打印40多种金属复合材料，包括钛合金、不锈钢、铝合金、铜合金等。铂立特的打印机现在主要应用于飞机零部件打印，在汽车转向节等领域也有应用，其去年营业收入已近亿元。

3D检测修复成本高昂

由于在3D打印过程中存在多种不确定性，尤其是在包括金属在内的多材料复合打印时，造型的不确定性将显著增加，这就使得在打印过程中实时检测、实时修复变得非常重要。

金属打印过程中的修复难度较大，目前应用相对较广的是利用3D打印机对有瑕疵的成品零件进行再修复。其具体过程是先通过对瑕疵件的扫描建立其3D模型；然后与完整件的数据模型比对后，找出其瑕疵部分；最后通过3D打印机进行修复。一位业内人士表示，只要具备相应材料的打印能力，并且设备的尺寸和精度足够好，理论上任何瑕疵都可以通过3D打印机来修复。

不过，要实现对成品的修复，成本相当高。单是性能较好的进口3D扫描仪，就动辄数百万元一台。而且，不同的零件需要用到不同的修复材料，而这些材料的打印性能千差万别，需要很深的技术积累。目前，国内仅有少数企业初步掌握了自主研发和应用相关设备的能力。

软件服务是软肋

此外，要打印出工业级的产品，需要在3D软件上进行复杂的图纸设计、验证和修改。而要确保打印的精度，需要专业的软件服务商进行图纸处理，才能尽量避免数据损失，并保证图纸的有效性。如需进行扫描、修复等较为复杂的操作，就更离不开专业的软件服务。记者走访了解到，软件服务正逐渐成为3D打印企业盈利的重要来源，像比利时的Materialise公司，甚至干脆不在中国卖设备，而专注于提供软件服务。

目前，3D打印所涉及的软件绝大多数均由Autodesk、 CATIA等外国厂商提供，国产软件公司只有中望CAD等少数几家，而且其功能和国外软件相比也存在不小的差距。

此外，我国的软件人才也相对缺乏。悦瑞科技的一位管理人员表示，一些整车厂把工业级的打印机买回去之后，利用率很低，甚至闲置，主要原因就是缺少合格的软件人才队伍。如何尽快培养本土软件人才，加强我国3D软件的服务水平，提高国内企业在3D软件方面的研发水平，正成为一个亟待考虑的问题。

从国际上看，3D软件巨头们为了在未来赢得更大的市场，正在前沿3D硬件技术方面抓紧布局。Autodesk于去年年底成立了“火花基金”，专注于投资3D打印行业。其投资的“连续液面制造”（Continuous Liquid Interface Production,CLIP）技术能利用光和氧气的作用来固化光敏树脂，“打印”速度现已能达到传统技术的25到100倍。国内3D企创业要避免在未来的竞争中被甩在身后，迫切需要进一步加强硬件技术与软件服务的结合，提升自身的综合能力。（见习记者 江睿杰）