3D打印技術,，能與百年前的流水線生產相提并論嗎？

偉大發(fā)明所能帶來的影響,，在當時那個年代都是難以預測的,，1450年的印刷術如此，1750年的蒸汽機如此,，1913年由福特汽車公司創(chuàng)始人亨利?福特發(fā)明的工業(yè)流水生產線也是如此,。而今,，3D打印技術將如何改變這個世界呢,？

3D打印技術,，是指通過連續(xù)的物理層疊加，逐層增加材料來生成三維實體的技術,，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術不同,，因此又稱為添加制造或增材制造技術，以前稱為快速成型（簡稱RP）技術,。

作為一種綜合性應用技術,，3D打印結合了數字建模技術、精密機械,、機電控制技術,、信息技術、材料科學與化學等諸多方面的先進技術知識,，具有很高的科技含量,。3D打印機是3D打印的核心裝備，它是集機械,、控制及計算機技術等為一體的復雜機電一體化系統(tǒng),，主要由高精度機械系統(tǒng)、數控系統(tǒng),、噴射系統(tǒng)和成型環(huán)境等子系統(tǒng)組成,。

3D打印技術，主要是指增材成型技術,；從工藝上來講,，3D打印技術突破了傳統(tǒng)成型方法，它通過快速自動成型系統(tǒng)與計算機數據模型結合,，無需任何附加的傳統(tǒng)模具制造和機械加工,，就能夠制造出各種形狀復雜的原型，這使得產品的設計生產周期大大縮短,，生產成本大幅下降,。

3D打印按照產出材料不同會有一些分類。對于汽車制造來說,，會按照對產出材料的不同需求,，選擇不同的3D打印形式。

對于產出零件為金屬材質的,，原材料多采用金屬粉末或金屬絲,。基本原理都是通過“熱源”熔化金屬,，在經過冷卻凝固得到新形態(tài)的物體,。這類3D打印按照熱源的不同進行分類，通常的熱源有-電子束,、高能量激光束,、熱敏打印頭,。

分類為電子束自由成形制造（EBF）、粉末層噴頭3D打�,。≒P）,、選擇性激光燒結（SLS）、選擇性熱燒結（SHS）,、選擇性激光熔化成型（SLM）,、直接金屬激光燒結（DMLS）。

產出零件為塑料材質的,，原材料大多采用絲狀,，經過熱熔噴頭噴出，熱熔噴頭沿一定軌跡運動,，從而制造出各種形狀的零件,。

相比鑄造金屬，3D打印出來的零部件重量變輕,，成本降低,。更輕量的車身意味著更優(yōu)的燃油經濟性表現，更低廉的制造成本對應著更實惠的購車價格,。

目前汽車零件生產,，很大一部分成本都用來制造模具，尤其是一些個性改裝件和一些小眾零件,，為它們制造模具更是一件讓車廠頭疼的事兒,。3D打印完全不需要考慮模具的問題，降低了產品開發(fā)費用,。

當然除了優(yōu)勢之外,，還有一些問題有待解決......


雖然3D打印是直接立體成型，結構越復雜越有優(yōu)勢,，比如打印個鏤空工藝品什么的,。這一特點用在汽車上面自然也有用武之地，但是需要注意的是,，汽車上的復雜結構不是工藝品,，更多的是要考慮強度和耐久性。

比如變速箱中的滑閥箱和行星齒輪,，雖然3D打印都能照葫蘆畫瓢把這些東西照樣子做出來,，但是強度和耐久度都很難保證。

除此之外汽車上面很多部件對于強度要求極高,，還是只能依賴傳統(tǒng)工藝制造,。我們以轉向節(jié)為例， 轉向節(jié)利用襯套及螺栓與車身相連，通過法蘭盤的制動器安裝孔進行定位,。在計算強度過程中需要考慮到車輛的震動,，4G重力加速度，和兩個螺栓安裝孔中心的支反力等,，這是無法用3D打印來完成的,。至于那些造型復雜,，但是對受力要求不高的部件，比如進氣歧管等等,，就可以嘗試3D打印了,。

3D打印畢竟是材料融化后一層層的堆積上去的,，噴嘴的精度決定了它的表面不可能做到光滑,。打印完成之后，還需要通過打磨機床,，對零件進行打磨處理,。所以說，要想直接用3D打印做大尺寸零件,，那表面粗糙度不是能忍受的,。

2015年，第一輛能夠上路的3D打印汽車-Strati被“打印”出來,，制造過程從頭到尾只花費了44小時，它的車身覆蓋件,、引擎蓋,、底盤燈部件，均是由3D打印機打印出來的,。

這輛由美國亞利桑那州的local Motors公司創(chuàng)造的3D打印汽車,，是一輛雙門雙座敞篷小車，名為Strati,。它是一款電動車,，后輪驅動,。根據官方消息,，它的最高速度為80Km/h，搭載了6.1kWh電池,，續(xù)航里程大約為100Km。

這樣的參數對于日常使用來說都成問題,。同時該車毫無儲物空間,，簡直就是一個只能滿足短途代步的四輪機器,。

同樣是2015年，在舊金山舉行的O’ReillySolid會議上,，DivergentMicrofactories(DM)公司推出一輛基于3D打印部件的超級跑車。

這輛車名叫“Blade”,，這是一輛不折不扣的超級跑車,，它能夠在短短2.2秒內從0加速至60英里每小時（邁凱輪P1的這個數字是2.8秒）,。它的重量只有1400磅,，并且安裝著一個4缸700馬力的雙燃料內燃機，可使用汽油或壓縮天然氣為燃料,。

這輛車的主要受力結構都是由3D打印來完成,，D打印方法制造節(jié)點式汽車底盤,，重量減輕了90%,，強度卻更高了,，而且比使用傳統(tǒng)技術制造的汽車更耐用。但是這輛車可以說是不計成本的,，雖然在質量上達到了較高的水準,，但是并不具備普及3D打印造車這項技術的能力,。

近日福特宣布,，他們正在探索如何利用3D技術打印大型一體式汽車零部件,，如汽車阻流板，并將其用于原型車制作和未來車輛制造,。

福特希望盡快將這項技術大規(guī)模應用在量產的乘用車上,，由于量產車需要控制成本,，所以福特前期主要利用該技術提高汽車的輕量化水平,，和制造一些小批量的個性化配件。

3D打印普及之后對新車的研發(fā)也會有很大幫助，比如新車的內飾在研發(fā)階段一般會有很多種方案,，單獨開模具很浪費，3D打印技術這個時候就很恰到好處了，直接打一套,，以后不再用也無所謂。

1938年，哈利厄爾開始啟用的油泥模型也會因為有了3D打印技術而退出歷史的舞臺,。

1913年,，福特T型車上市后，美國民眾立即被它低廉的售價所吸引,，源源不斷的訂單讓亨利·福特喜出望外,，采用流水線生產方式后，福特T型車售價從1910年的780美元降低到360美元,，低廉的售價給福特帶來了驚人的銷量。

我們大膽猜測，在不久的將來,，福特像當年一樣率先普及3D打印技術造車，那么汽車對于人們甚至會成為快消品,。甚至會出現價格便宜，壽命只有一年的快餐式汽車,？或許3D打印技術會像當年的流水線一樣，給汽車制造業(yè)帶來新的變革,。

來源：汽車頭條

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