三維打印技術(shù)在汽車零部件領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這是一個(gè)大趨勢(shì)。有人說(shuō)，這將是汽車工業(yè)的一個(gè)重大突破，很可能會(huì)顛覆傳統(tǒng)的四項(xiàng)工藝。如今，理想似乎一點(diǎn)一點(diǎn)地照耀著現(xiàn)實(shí)。隨著"工業(yè)4.0概念"的不斷發(fā)展，3D打印作為革命技術(shù)支持的核心之一，近年來(lái)又被推向了市場(chǎng)的前沿，并被用于許多行業(yè)。汽車及零部件制造業(yè)是制造業(yè)的驕傲，是3D打印技術(shù)推廣的重點(diǎn)領(lǐng)域。然而，汽車輕量化是一種長(zhǎng)期趨勢(shì)，傳統(tǒng)汽車、汽車輕量化是節(jié)能降耗的必由之路。

目前，3D打印技術(shù)有七種基本類型：材料熔融擠出FDM、粘合劑注入3DP、材料微滴注入、粉末平熔、直接能量沉積透鏡、薄疊加LOM、光敏樹(shù)脂平SLA。其中，F(xiàn)DM 、鋪粉熔煉、 SLA 等已在汽車工業(yè)的制造中得到應(yīng)用，不僅汽車零部件，很多企業(yè)也開(kāi)始嘗試印刷“整車”。

3D打印的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)數(shù)控加工和制造業(yè)中的其他“減材制造技術(shù)”相比，3D打印技術(shù)的魅力在于它能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任意形狀的零件。避免了復(fù)雜結(jié)構(gòu)金屬件開(kāi)模環(huán)節(jié)的發(fā)展，縮短了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，節(jié)省了更多的人力和財(cái)力資源。具有制造成本低、開(kāi)發(fā)周期短、生產(chǎn)效率高的明顯優(yōu)勢(shì)。此外，利用三維打印技術(shù)在早期設(shè)計(jì)中驗(yàn)證產(chǎn)品裝配的可行性時(shí)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)誤差、復(fù)雜零件或原型原理的可行性。

生產(chǎn)形狀復(fù)雜、尺寸精細(xì)、制造難度大的零件也是3D打印技術(shù)的一個(gè)亮點(diǎn)。基于其原理，3D打印技術(shù)在大規(guī)模生產(chǎn)中并不快速、昂貴，但是這種技術(shù)積累了來(lái)自劃痕的材料，不受傳統(tǒng)加工方法的限制，并且可以生產(chǎn)幾乎任意形狀的產(chǎn)品。例如，具有復(fù)雜但非常精確的孔的零件，或制造中空的細(xì)臂，使用3D打印技術(shù)比傳統(tǒng)的處理技術(shù)更快更容易。最重要的是，3D打印技術(shù)使零件的制造不再局限于加工過(guò)程，而更多地依賴于理念，越是怪異，越是傳統(tǒng)的加工工藝無(wú)法加工零件，就越有機(jī)會(huì)使用三維打印技術(shù)。在這個(gè)過(guò)程中，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，成本節(jié)約也是3D打印對(duì)用戶最大的吸引力。

現(xiàn)階段的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的汽車制造業(yè)相比，三維印刷的生產(chǎn)能力低，大規(guī)模生產(chǎn)難度大。另外，由于安全因素的影響，原材料的質(zhì)量和成本難以平衡，導(dǎo)致自行車生產(chǎn)成本較高，制約了3D汽車在現(xiàn)階段的商業(yè)化。

在這一階段，3D 打印的應(yīng)用可能更適合于設(shè)計(jì)領(lǐng)域和汽車研發(fā)階段，以及單件的小批量生產(chǎn)，如整車的油泥模型、車身、底盤、同步器等零部件的開(kāi)發(fā)，以及橡膠和塑料零件的單件生產(chǎn)。

在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，由于三維打印的快速成型特性，汽車制造商可以應(yīng)用于汽車形狀設(shè)計(jì)的研究和開(kāi)發(fā)。與傳統(tǒng)的油泥模型手工生產(chǎn)相比，3D打印可以更準(zhǔn)確地將3D設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化為實(shí)物，時(shí)間更短，提高了汽車設(shè)計(jì)水平的生產(chǎn)效率。目前，許多汽車制造商已經(jīng)開(kāi)始在設(shè)計(jì)中使用3D打印技術(shù)，如梅賽德斯-奔馳設(shè)計(jì)中心。

在零部件領(lǐng)域，3D打印技術(shù)也能快速生產(chǎn)出復(fù)雜的產(chǎn)品。在傳統(tǒng)汽車制造領(lǐng)域，汽車零部件的開(kāi)發(fā)往往需要長(zhǎng)期的研發(fā)、測(cè)試。從R&D到測(cè)試，還需要制作零件和模具，不僅花費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間，而且還具有較高的成本。當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，糾正零件需要同樣長(zhǎng)的時(shí)間。然而，3D打印技術(shù)可以快速地制造復(fù)雜的部件，當(dāng)在測(cè)試中存在問(wèn)題時(shí)，可以再次測(cè)試3D文件重印。可以說(shuō)，3D打印技術(shù)將使未來(lái)零件的開(kāi)發(fā)更便宜、更高效。

3D打印與CNC的結(jié)合

雖然3D打印技術(shù)已成功地簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)和復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，但在材料領(lǐng)域中存在的難題已被編程，但在當(dāng)前的開(kāi)發(fā)中如何擴(kuò)展3D打印技術(shù)的應(yīng)用存在一些問(wèn)題。它還受到技術(shù)設(shè)備、新材料、設(shè)計(jì)軟件、質(zhì)量安全和公共環(huán)境的限制和影響。

此外，3D打印并不能完全取代傳統(tǒng)的數(shù)控加工，兩者都有其自身的優(yōu)勢(shì)。數(shù)控加工精度高于3D打印，三維打印所能制造的零件的復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于數(shù)控加工。3D打印是對(duì)傳統(tǒng)處理方法的重要補(bǔ)充。它的主要功能不是替換，而是補(bǔ)充。因此，3D打印和CNC的結(jié)合是一種很好的形式。

未來(lái)，只有將三維打印技術(shù)的個(gè)性化、復(fù)雜化和高難度與傳統(tǒng)制造業(yè)的大規(guī)模、批量、精細(xì)化相結(jié)合，技術(shù)、信息技術(shù)和材料技術(shù)才能與制造技術(shù)、信息技術(shù)和材料技術(shù)相結(jié)合，才能促進(jìn)汽車制造業(yè)三維打印技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。