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3D打印技术能否成为日后汽车制造的主力?

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3D打印技术能否成为日后汽车制造的主力?

作者:
发布时间:
2019/10/30
【摘要】:
对汽车的喜爱,相信不少人都是从小时候开始。听着美妙绝伦的引擎轰鸣,看着视频之中凌厉、刺激的行驶场面,大脑中的神经递质如多巴胺、5-羟色胺不断在加深印象,从而让我们始终沉迷其中。以至于我们会收集诸如贴纸、图片、车模以及游戏等关于汽车的各类周边产品。   
  对汽车的喜爱,相信不少人都是从小时候开始。听着美妙绝伦的引擎轰鸣,看着视频之中凌厉、刺激的行驶场面,大脑中的神经递质如多巴胺、5-羟色胺不断在加深印象,从而让我们始终沉迷其中。以至于我们会收集诸如贴纸、图片、车模以及游戏等关于汽车的各类周边产品。
 
 
  随着年龄的增长,心理上的阈值已经不满足于汽车周边产品,我们希望了解过去的历史和亲身的感受,甚至是拥有一辆梦想之车。不过,在如今的经济大环境和用车场景之下,要真正拥有一辆Dream Car并不容易。反观外国的小朋友,对汽车的热爱就简单得多:喜欢那就拥有。在游戏中体验过兰博基尼Aventador的11岁男生Xander Backus,跟父亲表达了想要拥有这辆车的时候。他的父亲却以一种独特的方式来完成儿子的愿望,那就是利用3D打印自行组装。那么,究竟3D打印工艺能否用在汽车制造上?对我们来说又有哪些的启示?
  何为3D打印?
  所谓的3D打印,并不是真的对物件进行打印。而是快速成型技术的一种,又称增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
 
 
  简单来说,3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
 
 
  以3D打印技术来造车,其实在早年就已经有盛传。在2014年的芝加哥国际制造业技术展上,美国公司local Motors就展出一辆由3D打印技术制造的小型纯电动汽车Strati。根据官方消息,它的最高速度为80Km/h,搭载了6.1kWh电池,续航里程大约为100Km。包括此前公布的LSEV纯电动车,也声称是利用3D打印技术进行制作。
  为何没被大范围使用?
  尽管技术上的应用遍地开花,但到目前为止3D打印技术还没有完整的成品出现在汽车上。反倒是更多地出现在零部件的应用方面。上面提到的LSEV纯电动车,3D打印的应用其实也限于材质必须单独配置的轮胎、座椅和方向盘上的真皮、车身玻璃以及车身内饰以外的覆盖件,并非全车使用打印技术而成。
 
 
  众所周知,哪怕是再充满未来感的车型,其外在部分的材质也是以金属质地为主要。诚然,3D打印能以金属为原材料进行加工,但其产物在拉伸性、阻燃性和碰撞性实验方面的数据少之又少,更遑论经历过用户大范围的驾驶体验,在安全性上也没有传统造车工艺来得稳健。
 
 
  并且,3D打印的强项在于一体化成型,但汽车却是由成千上万的零部件拼装而成。包括车体、覆盖件等部位的打造,对于打印机来说也发挥不了其优势。再者,目前3D打印机的效率约为80ml/秒的造形速度,要生产体积较大的零部件其时间成本就已经远超冲压制造的成本。
 
 
  不过,还是有相当多的传统车企愿意在汽车其它部分的生产之中,使用打印技术。比如福特拥有多个3D打印实验室,打印车内按钮、旋钮到进气口甚至发动机罩等零部件;布加迪推出世界首个由3D打印生产由钛金属打造,重约3公斤的八活塞刹车卡钳,这也是3D打印制造中最大的钛金属部件。
 
 
  MINI在车身侧舷窗转变灯装饰面板、副驾区车饰面板、LED迎宾踏板和LED车门投影仪都可以根据你自己的设计,无论是线条纹饰、吉祥图腾亦或是手写/印刷体的签名进行3D打印个性化定制。以及梅赛德斯奔驰和保时捷,则利用3D打印为老款车型生产金属零件备件。
 
 
  3D打印的出现,让制造业达到过去所未及的新高度,同时也是将智能化与传统制造业进行有机结合的新兴科技。但是,汽车的制造和试验仍然有很多技术性的要求需要突破,才能将新技术融汇其中。如今,3D打印技术可以在零部件范畴进行发展,并优化其技术体系,为未来进行整车生产做好准备。不过这一天的到来,或许比想象要快一些。(来源:爱车兵团)