3D打印技術(shù)，能與百年前的流水線生產(chǎn)相提并論嗎,？

偉大發(fā)明所能帶來(lái)的影響,，在當(dāng)時(shí)那個(gè)年代都是難以預(yù)測(cè)的,，1450年的印刷術(shù)如此，1750年的蒸汽機(jī)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(chǎn)線也是如此,。而今，3D打印技術(shù)將如何改變這個(gè)世界呢,？

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

作為一種綜合性應(yīng)用技術(shù),，3D打印結(jié)合了數(shù)字建模技術(shù)、精密機(jī)械,、機(jī)電控制技術(shù),、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多方面的先進(jìn)技術(shù)知識(shí),，具有很高的科技含量,。3D打印機(jī)是3D打印的核心裝備，它是集機(jī)械,、控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體的復(fù)雜機(jī)電一體化系統(tǒng),，主要由高精度機(jī)械系統(tǒng)、數(shù)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(shù)，主要是指增材成型技術(shù),；從工藝上來(lái)講,，3D打印技術(shù)突破了傳統(tǒng)成型方法，它通過(guò)快速自動(dòng)成型系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)模型結(jié)合,，無(wú)需任何附加的傳統(tǒng)模具制造和機(jī)械加工,，就能夠制造出各種形狀復(fù)雜的原型，這使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期大大縮短,，生產(chǎn)成本大幅下降,。

3D打印按照產(chǎn)出材料不同會(huì)有一些分類。對(duì)于汽車制造來(lái)說(shuō),，會(huì)按照對(duì)產(chǎn)出材料的不同需求,，選擇不同的3D打印形式,。

對(duì)于產(chǎn)出零件為金屬材質(zhì)的,，原材料多采用金屬粉末或金屬絲,。基本原理都是通過(guò)“熱源”熔化金屬,，在經(jīng)過(guò)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(jìn)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(jié)（SLS）,、選擇性熱燒結(jié)（SHS）,、選擇性激光熔化成型（SLM）、直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）,。

產(chǎn)出零件為塑料材質(zhì)的,，原材料大多采用絲狀，經(jīng)過(guò)熱熔噴頭噴出,，熱熔噴頭沿一定軌跡運(yùn)動(dòng),，從而制造出各種形狀的零件。

相比鑄造金屬,，3D打印出來(lái)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(jīng)濟(jì)性表現(xiàn),，更低廉的制造成本對(duì)應(yīng)著更實(shí)惠的購(gòu)車價(jià)格,。

目前汽車零件生產(chǎn)，很大一部分成本都用來(lái)制造模具,，尤其是一些個(gè)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(wèn)題,，降低了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)用,。

當(dāng)然除了優(yōu)勢(shì)之外，還有一些問(wèn)題有待解決......


雖然3D打印是直接立體成型,，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜越有優(yōu)勢(shì),，比如打印個(gè)鏤空工藝品什么的。這一特點(diǎn)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(fù)雜結(jié)構(gòu)不是工藝品，更多的是要考慮強(qiáng)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(lái),，但是強(qiáng)度和耐久度都很難保證。

除此之外汽車上面很多部件對(duì)于強(qiáng)度要求極高,，還是只能依賴傳統(tǒng)工藝制造,。我們以轉(zhuǎn)向節(jié)為例， 轉(zhuǎn)向節(jié)利用襯套及螺栓與車身相連,，通過(guò)法蘭盤的制動(dòng)器安裝孔進(jìn)行定位,。在計(jì)算強(qiáng)度過(guò)程中需要考慮到車輛的震動(dòng)，4G重力加速度,，和兩個(gè)螺栓安裝孔中心的支反力等,，這是無(wú)法用3D打印來(lái)完成的。至于那些造型復(fù)雜,，但是對(duì)受力要求不高的部件,，比如進(jìn)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(guò)打磨機(jī)床,，對(duì)零件進(jìn)行打磨處理。所以說(shuō),，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(lái),，制造過(guò)程從頭到尾只花費(fèi)了44小時(shí)，它的車身覆蓋件,、引擎蓋,、底盤燈部件，均是由3D打印機(jī)打印出來(lái)的,。

這輛由美國(guó)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(dòng)車,，后輪驅(qū)動(dòng)。根據(jù)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(shù)對(duì)于日常使用來(lái)說(shuō)都成問(wèn)題,。同時(shí)該車毫無(wú)儲(chǔ)物空間,，簡(jiǎn)直就是一個(gè)只能滿足短途代步的四輪機(jī)器。

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

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

這輛車的主要受力結(jié)構(gòu)都是由3D打印來(lái)完成,，D打印方法制造節(jié)點(diǎn)式汽車底盤，重量減輕了90%,，強(qiáng)度卻更高了,，而且比使用傳統(tǒng)技術(shù)制造的汽車更耐用。但是這輛車可以說(shuō)是不計(jì)成本的,，雖然在質(zhì)量上達(dá)到了較高的水準(zhǔn),，但是并不具備普及3D打印造車這項(xiàng)技術(shù)的能力。

近日福特宣布,，他們正在探索如何利用3D技術(shù)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(lái)車輛制造,。

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

3D打印普及之后對(duì)新車的研發(fā)也會(huì)有很大幫助，比如新車的內(nèi)飾在研發(fā)階段一般會(huì)有很多種方案,，單獨(dú)開(kāi)模具很浪費(fèi),，3D打印技術(shù)這個(gè)時(shí)候就很恰到好處了，直接打一套,，以后不再用也無(wú)所謂,。

1938年，哈利厄爾開(kāi)始啟用的油泥模型也會(huì)因?yàn)橛辛?D打印技術(shù)而退出歷史的舞臺(tái),。

1913年,，福特T型車上市后，美國(guó)民眾立即被它低廉的售價(jià)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(chǎn)方式后,，福特T型車售價(jià)從1910年的780美元降低到360美元，低廉的售價(jià)給福特帶來(lái)了驚人的銷量,。

我們大膽猜測(cè),，在不久的將來(lái)，福特像當(dāng)年一樣率先普及3D打印技術(shù)造車,，那么汽車對(duì)于人們甚至?xí)�成為快消��,。甚至�(xí)�出現(xiàn)價(jià)格便宜，壽命只有一年的快餐式汽車,？或許3D打印技術(shù)會(huì)像當(dāng)年的流水線一樣,，給汽車制造業(yè)帶來(lái)新的變革。

來(lái)源：汽車頭條

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