自3D打印技術(shù)越來(lái)越為大眾所熟知，3D打印房屋、3D打印器官等操作均不再罕見，3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用也愈發(fā)普遍。近日，據(jù)外媒報(bào)道，戴姆勒公司將與合作伙伴Omniplus攜手創(chuàng)建移動(dòng)式3D打印中心，用以分散生產(chǎn)一系列汽車零部件。移動(dòng)式的3D打印中心讓原本需集中在專門工廠進(jìn)行的汽車零部件生產(chǎn)，如今在集裝箱內(nèi)便能輕松實(shí)現(xiàn)。

3D打印技術(shù)貫穿汽車生產(chǎn)全周期

“目前，3D打印技術(shù)在工業(yè)、生物醫(yī)療以及文化創(chuàng)意等領(lǐng)域應(yīng)用普遍，技術(shù)上已經(jīng)成熟。”中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)羅軍對(duì)記者介紹到。由于靈活性高、工序精簡(jiǎn)等特點(diǎn)，3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)應(yīng)用同樣廣泛，可謂是貫穿了汽車從設(shè)計(jì)研發(fā)到批量生產(chǎn)的各個(gè)階段。

羅軍表示，此前3D打印技術(shù)多集中于汽車內(nèi)燃機(jī)缸體等復(fù)雜產(chǎn)品的開模方面，通過(guò)砂模、蠟?zāi)?、注塑等工藝的?yōu)化，使模具的開發(fā)變得更加方便快捷。隨著技術(shù)的不斷成熟，3D打印技術(shù)在汽車上的應(yīng)用并未止步于模具開發(fā)階段，越來(lái)越多的車企開始在復(fù)雜零部件的直接制造方面大量應(yīng)用3D打印技術(shù)。

早在1991年，寶馬便開始致力于將3D打印零部件納入其概念車的研發(fā)體系之中。2021年，寶馬又開始采用塑料和金屬為基礎(chǔ)的工藝技術(shù)，用于生產(chǎn)汽車所需的各種零部件。大眾旗下豪華汽車品牌布加迪此前更是推出全球最大的3D打印鈦零件，之后推出的混合動(dòng)力功能組件同樣由3D打印的鈦和盤繞碳制成。今年3月，福特更是宣布與惠普合作，將廢棄3D打印粉末和零部件轉(zhuǎn)變?yōu)樽⑺艹尚偷钠嚵悴考?，做到汽車耐用性與環(huán)保兼得。

除了在汽車零部件制造領(lǐng)域的應(yīng)用，3D打印技術(shù)同樣滿足了車企及消費(fèi)者在汽車內(nèi)外飾及定制化部件等方面的個(gè)性化需求。以寶馬MINI為例，在3D打印技術(shù)的支持下，寶馬MINI的車主可通過(guò)專用的在線配置程序設(shè)計(jì)專屬內(nèi)外飾配件，包括3D打印的儀表盤、側(cè)面指示燈等。豐田此前則利用3D打印技術(shù)進(jìn)行汽車座椅的設(shè)計(jì)，不僅能夠大幅度降低座椅重量，獨(dú)特的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)還使得座椅舒適度有所提升。

不可忽略的是，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，3D打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景得到進(jìn)一步擴(kuò)展。在羅軍看來(lái)，新能源汽車更新迭代的速度之快是傳統(tǒng)燃油汽車無(wú)法比擬的。而3D打印技術(shù)所具有的快速成型、易操作等特性恰恰能夠滿足新能源汽車的產(chǎn)品開發(fā)步伐。此前便有工程公司發(fā)現(xiàn)，特斯拉在Model Y上采用了3D打印替換有缺陷的成型零件。3dpbm發(fā)布的一份汽車行業(yè)3D打印報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)2030年3D打印用于汽車零部件生產(chǎn)的收入將高達(dá)203.5億美元，其中25%均與電動(dòng)汽車零部件生產(chǎn)相關(guān)，可見3D打印技術(shù)在新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用之廣。

汽車上的3D打印，未來(lái)可期

3D打印究竟有何魅力，能夠吸引諸多車企紛紛擁其入懷?羅軍告訴記者，各大汽車廠家選擇3D打印技術(shù)主要有三方面的考量。一是傳統(tǒng)汽車復(fù)雜零部件制造工藝需要3D打印技術(shù)的加持方能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。其次，3D打印技術(shù)可以有效解決新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的研發(fā)費(fèi)用高與研發(fā)周期短之間的矛盾。最后，隨著消費(fèi)者個(gè)性化需求的增加，3D打印技術(shù)更能滿足消費(fèi)者需求。

相較于傳統(tǒng)零部件生產(chǎn)而言，3D打印技術(shù)可以幫助車企實(shí)現(xiàn)小批量定制和生產(chǎn)的自動(dòng)化，并能夠完成更為復(fù)雜的零部件制造。此外，3D打印機(jī)可實(shí)現(xiàn)全天候工作，打印零件也可隨時(shí)做出調(diào)整，使得整個(gè)汽車制造過(guò)程更加高效、靈活。

傳統(tǒng)模式下的汽車制造需要在專門工廠中進(jìn)行大批量生產(chǎn)，無(wú)論是雇傭生產(chǎn)線工人還是前期零部件制作，均會(huì)帶來(lái)大量的人力成本和試錯(cuò)成本。而3D打印技術(shù)應(yīng)用則將會(huì)大大降低汽車制造過(guò)程中的成本。以戴姆勒的移動(dòng)式3D打印中心為例，設(shè)置在集裝箱內(nèi)的打印中心可通過(guò)卡車運(yùn)至任何指定地點(diǎn)，只需接入電力和互聯(lián)網(wǎng)，即可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行。在戴姆勒客車客戶服務(wù)與零件負(fù)責(zé)人Bernd Mack看來(lái)，這不僅減少了零部件的倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸成本，更能實(shí)現(xiàn)零部件生產(chǎn)本地化，快速靈活地響應(yīng)客戶要求。

作為汽車工業(yè)由傳統(tǒng)加工向數(shù)字制造轉(zhuǎn)型的重要工具，3D打印技術(shù)可謂是將小批量、生產(chǎn)便利等優(yōu)勢(shì)發(fā)揮得淋漓盡致。羅軍表示，在追求個(gè)性的年輕消費(fèi)群體占據(jù)汽車市場(chǎng)的當(dāng)下，3D打印技術(shù)在個(gè)性化產(chǎn)品的直接研發(fā)制造上將會(huì)大有所為。

夢(mèng)想是豐滿的，現(xiàn)實(shí)則還略顯骨感。盡管3D打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域已得到較廣應(yīng)用，但離大規(guī)模量產(chǎn)仍有差距，可以說(shuō)3D打印僅僅改進(jìn)了部分生產(chǎn)工藝，但占有率較低。“目前困擾汽車行業(yè)3D打印技術(shù)發(fā)展的主要還是三個(gè)方面，成本過(guò)高、功能性材料太少、技術(shù)工藝尚不完善。仍需投入更多時(shí)間和精力，攻克這些難關(guān)。”羅軍說(shuō)。(張奕雯)

關(guān)鍵詞： 3D打印技術(shù) 零部件 集裝箱 汽車