3D打印在汽車行業上的應用

劉丹 許賀 李芳琳

摘 要：現下用戶們對汽車需求越來越多樣化，廠家們對汽車的外形、性能等各方面均有著不同的變化。是以，非標件運用的也越來越多。而這些零件，其性能的重要性，關乎著汽車的性能，甚至駕駛員的安全。但這些零件大多不會一次成型，需要一次，兩次，甚至成百上千次的更改。更有些零件，直接機加工不便，開模費用又太高，給設計者及產品的成本，帶來了及大的不便。而3D打印技術的出現，便很好解決這個問題。

關鍵詞：汽車；零件；3D打印

中圖分類號：U466 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）12-0164-02

Abstract： Nowadays， the demand for cars is becoming more and more diversified， and manufacturers have different changes in the shape and performance of cars. Therefore， more and more non-standard parts are used. The importance of the performance of these parts is related to the performance of the car， and even the safety of the driver. But most of these parts don't take shape at once. They require one， two， or even hundreds of changes. Some parts， with direct machining inconvenience， and whose mold costs are too high， brings great inconvenience to the designer and the cost of products， while the emergence of 3D printing technology is a good solution to this problem.

Keywords： automobile； parts； 3D printing

前言

3D打印，即三維打印。它通過三維模型，利用材料的特性，直接將要打印的產品，經立體的形式打印出來。1984年，3D打印的概念被Chales Hull提出，并于1986年提出了此項技術的專利申請。此后，3D打印被世界各國所認知。并隨著科學技術的迅速發展，3D打印迅速風靡各行業，尤其是汽車領域。

2010年，世界第一臺3D打印汽車在美國與加拿大兩家公司現身。此臺汽車的現身，在汽車行業上，無疑是一條爆炸性的新聞。

現下，3D打印，小型桌面級的，一般為FDM打印方式，即堆疊技術。通過計算機，將設計好的三維模型與打印機相結合。通過材料的特性，將所要打印的模型打印成型。

而10萬元以上的，一般采用3D激光技術進行打印，如SLA、SLS等技術。這種打印方式，打印出來的效果較堆疊技術打印的，成型率高，且精度也高。當然，3D打印機的價格也隨著產品所要求的精度及體積的不同而不同。現下，一般的工業級別3D打印機，所打印產品體積不大的，價格在幾十萬左右。

1 汽車零件

汽車是由大量的零部件組成，但由于汽車的初始設計時，很多零件不可能一次成型。中間，要經過大量的測試、試驗。而這中間的一些零件，有些加工不便，有些結構復雜卻體積精小，有些更是需要開模才可以完成。而這些精加工及相應的開模，需要大量的成本，而且時間也不短。

3D打印卻是很好解決了這個方面的問題。它可以按著設計者的設計想法，將所要打印的產品模型打印出來，要幾個打幾個，要什么形狀打印什么形狀。從成本及時間上，有了大大的降低。

2 個性設計

汽車，作為現代的人的重要交通工具，在我們的日常生活中起到了很大的作用。自改革開放以來，隨著人們生活條件的提高，汽車行業迅速發展的同時，隨之而來的問題也應運而生。人們的生活條件越來越好，對汽車品味的要求也越來越高，于個性化及高品質要求也越來越多。傳統汽車，一個型號大批量生產，已不能滿足人們的需求，他們要的是滿足自己使用的同時，還有個性化的要求。而3D打印，可以很好的解決這個問題。

通過設計，可以將要設計的產品在電腦上呈現三維模型出來，客戶可通過設計人員的設計，達到自己想要的形狀。最后，通過3D打印機，將零部件全打印出來，再通過組裝，以達到產品及個人的需求。

3 3D打印件

圖1中的零件，為汽車生產中的一個小部件上的零用件，三維軟件設計后，由于小且精（高度10幾毫米，還有一個0.5毫米的孔）。加工時，卡具根本無法夾住，只能開模加工。可模具費用又很高。后來，采用3D打印進行加工，打印出來的零件不但滿足了設計者的要求，更保證了零部件的加工，縮短時間。

4 結束語

3D打印，作為一種新型的技術，卻得到了迅猛的發展。它解決了很多設計及生產中出現的問題，尤其對于少量汽車零部實驗件的生產，或者一些定制的車型，3D打印有著長足的優勢。

但由于3D打印這項技術時間太短，且價格等原因，使得熱度的背后，更多的是一種觀望的態度。現下，國內的3D打印，主要是一些年輕人在做，國內的3D打印還沒有成為一種完整的產業鏈。而要讓它真正進入我們所要達到的高度，似乎還有一段距離。但相信不久的將來，3D打印這一新興技術，必將在汽車領域有著很大的發展，也會將我國汽車產業引領一個更高的境界。

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