若3D打印能廣泛應用在汽車制造業(yè)中，會產(chǎn)生哪些化學反應？

3D打印技術(shù)相信不少人都略有耳聞，自1986年美國科學家Charles Hull開發(fā)出世界上一臺3D印刷機，至今已超過了30年，不過近些年才走入人們的視線中并引發(fā)熱議。3D打印可以應用在國際空間站、醫(yī)學領域、汽車行業(yè)、電子行業(yè)等，并且已經(jīng)有不少的成功案例。3D打印技術(shù)被不少學者看好，稱其“前途無量”甚至可以顛覆某些行業(yè)。

就拿我們朝夕相處的汽車來說，3D打印技術(shù)應用在汽車制造上其實早已經(jīng)不是什么新鮮的事情。2010年的時候，由美國Jim Kor團隊研發(fā)的采用3D打印技術(shù)制造的6:1模型車，這也是世界上3D打印汽車。不過3D打印出來輛能跑的汽車，要說2014年由美國Local Motors公司設計制造一款名叫“Strati”的小巧兩座家用車，這輛車利用一臺超大的3D打印機制造了40個零部件，連車身都是一體成型。

其余如傳動系統(tǒng)、懸架、電池、輪胎、線路、電動馬達等零部件是采用傳統(tǒng)工藝制造，這部車從零部件生產(chǎn)到組裝好歷時45個小時，全身共49個零部件。相比我們所熟知的，由上萬個零部件組成的傳統(tǒng)汽車，“Strati”可以說是非常簡潔了。

不過這么多年過去了，3D打印技術(shù)還沒有全面覆蓋到傳統(tǒng)汽車的整車制造上，處于概念的宣傳力度大于實際應用的狀態(tài)。在傳統(tǒng)汽車制造業(yè)中，如徽標、擋泥板、方向盤、儀表板等等普通零部件的制造成功應用了3D打印技術(shù)。但高性能零部件的3D打印技術(shù)還有待探索。不過今年3月，本田的研發(fā)部門與軟件公司Autodesk展開合作，雙方設計了一款曲柄軸并利用3D打印技術(shù)制造樣品。據(jù)悉，這款曲柄軸相比傳統(tǒng)制造的曲柄軸能實現(xiàn)大幅減重30%。但曲柄軸這種發(fā)動機核心部件工作強度高，耐磨損程度還需進一步去測試。如果這款曲柄軸能成功應用在量產(chǎn)汽車上，是否意味著會有越來越多高性能零部件可以用3D打印技術(shù)來制造？答案是肯定的，但目前來說還不太現(xiàn)實。

不可否認，3D打印技術(shù)在汽車制造業(yè)有著巨大潛力，相比傳統(tǒng)制造方式有著不可比擬的優(yōu)勢。舉個例子，車身的鈑金覆蓋件需要經(jīng)歷開模沖壓、三維切割、修邊、沖孔等多道復雜的工序，但如果利用3D打印技術(shù)，就可以省略模具設計與制造，在CAD上設計好圖形即可，精簡了工序與制造周期。

但3D打印技術(shù)的限制也不少，目前來說3D在批量生產(chǎn)方面和傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)還無法對比，標準化作業(yè)無法大規(guī)模實現(xiàn)。這對追求高效生產(chǎn)的汽車制造業(yè)來說，在這一點上兩者無疑是不契合的。另外，3D打印技術(shù)在材料上也存在限制，昂貴和稀有的材料無法實現(xiàn)打印，加上這方面的復合型人才缺乏等等原因，都使得3D打印技術(shù)在整車制造上暫時無法廣泛應用。

但時代在發(fā)展，科技也一直在進步。假以時日3D打印技術(shù)沖破層層障礙，能在汽車制造業(yè)上廣泛應用的話，將產(chǎn)生哪些“化學反應”？

在全世界節(jié)能減排、保護環(huán)境的大背景下，各大車企為應對各國制定的法律法規(guī)，努力提高發(fā)動機熱效率，減少二氧化碳的排放，另外就是在輕量化方面入手。前面已經(jīng)提到本田利用3D打印技術(shù)制造的曲軸柄重量能減輕30%。如果整車零部件都能大幅減重，那么就可以很大程度上降低燃油的消耗，達到減排的目的，同時提高續(xù)航里程。就好比同一個人，正常跑步和負重30公斤跑步2公里這兩種情況，體力消耗的速度和程度肯定存在很大的差距。

對于車企而言，汽車輕量化有助于自家車型的排放能符合該國相關(guān)的法律法規(guī)。而且相同的動力總成下，整車重量更輕加速性能會明顯提升。改裝圈有句話叫“馬力大10匹，不如車重輕10斤”，說的就是這個道理。此外對于消費者而言，燃油消耗大幅降低意味著用車成本也隨之降低。

一款新車從研發(fā)到量產(chǎn)，一般需要3-5年時間。如果能利用3D技術(shù)，那么在制作一個量產(chǎn)車的油泥模上就可以迅速完成，并通過油泥模型發(fā)現(xiàn)細部結(jié)構(gòu)和一些在效果圖中未發(fā)現(xiàn)的問題進行修改和處理。另外，還可以用3D打印生產(chǎn)出騾車(研發(fā)階段的測試車)所需的零部件，進行測試和驗證，然后對出現(xiàn)的問題進行優(yōu)化和改良，再進行新車批量生產(chǎn)。3D打印技術(shù)在這一系列研發(fā)生產(chǎn)過程中，能起到降低研發(fā)成本和縮短研發(fā)周期的作用。正所謂羊毛出在羊身上，一款車研發(fā)生產(chǎn)成本高，終還是消費者來買單。降低了成本，那么終端銷售的價格也相應降低，消費者可以用更少的錢來購車。

還有我們或多或少都聽過某一款車現(xiàn)在賣得很火，但產(chǎn)能有限需要加價才能優(yōu)先提車。因為汽車生產(chǎn)制造有著一條龐大的供應鏈，由原材料采購、零部件生產(chǎn)、整車裝備、物流、分銷等等組成。舉個例子，如果零部件生產(chǎn)商的產(chǎn)能跟不上，勢必會影響整車裝備的產(chǎn)量，再影響到整個供應鏈。因此，如果3D打印技術(shù)能提高供應鏈的效率，那么就可以拓展整個供應鏈的利潤空間。

總而言之，3D打印技術(shù)在汽車制造業(yè)的巨大潛力令人期許，或許我們就能開上3D打印的汽車。但就目前的技術(shù)水平而言，3D打印廣泛應用在汽車制造上，還有很長一段路要走。

文章投稿 | 展會入駐

網(wǎng)縱會展網(wǎng)-中國會展專業(yè)門戶站！