3D打印技術(shù)在汽車研發(fā)中的應(yīng)用實(shí)例

3D打印技術(shù)出現(xiàn)有近20年,，但要真正進(jìn)入汽車領(lǐng)域,，按目前的技術(shù)來說,，有一定的難度,，因?yàn)槠�車是一個(gè)大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,，而3D打印技術(shù)更適合個(gè)性化和小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。

一,、3D打印技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

3D打印技術(shù)從狹義上來說主要是指增材成型技術(shù),，從成型工藝上看3D打印技術(shù)突破了傳統(tǒng)成型方法通過快速自動(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。


特點(diǎn):基于離散成型堆積成型原理,，將材料按層堆積的方法制造零件,。 分層制造，疊加成型（ 增材技術(shù) ）

優(yōu)勢(shì):突破產(chǎn)品設(shè)計(jì)限制 - 縮短產(chǎn)品開發(fā)周期 - 同步開發(fā),，提升新產(chǎn)品可靠性,。


在汽車研發(fā)中的應(yīng)用: 整車造型 - 設(shè)計(jì)驗(yàn)證、性能測(cè)試手工樣件 - 制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件 - 多材料復(fù)合零件 - 輕量化結(jié)構(gòu)零件 - 輔助檢具和夾具,。

二,、3D打印技術(shù)在汽車研發(fā)中的應(yīng)用實(shí)例

案例一、3D打印技術(shù)在造型油泥模型試制中的應(yīng)用

整車模型的制作,，以往都是油泥模型,，當(dāng)3D打印技術(shù)出現(xiàn)之后，可以在一定程度上取代油泥模型,。雖然,，3D打印還不能像油泥模型一樣易于修改，但在制作安裝車燈,、座椅、方向盤和輪胎的等可以快速成型,，可以模型的制作過程大大減少時(shí)間成本,，能更快的調(diào)整、設(shè)計(jì)出合理性更強(qiáng)的模型,。

案例二： 3D打印技術(shù)應(yīng)用于概念及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)驗(yàn)證

從左（舊）與右（新）兩圖可以看出,，通過3D打印，對(duì)于復(fù)雜的制件,，可以靜態(tài)分析結(jié)構(gòu)和實(shí)車安裝問題,，這能讓結(jié)構(gòu)工程師更好的進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，提高零件的強(qiáng)度和制造性,，簡(jiǎn)化零件結(jié)構(gòu),，驗(yàn)證技術(shù)可行性，提高產(chǎn)品成熟度,。

案例三： 3D打印技術(shù)應(yīng)用于多種材料集成的內(nèi)外飾件制作

在內(nèi)外飾制作中,，3D打印技術(shù)可以集成多種材料一次成型，不僅減少了制件的工序，制件皮革紋理清晰,，細(xì)節(jié)更細(xì)致,。

案例四： 3D打印技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜分總成內(nèi)外飾件一次性快速制作

儀表板出風(fēng)口總成制作

表1 3D技術(shù)與傳統(tǒng)加工費(fèi)用和時(shí)間的對(duì)比

從表中可以看出，3DP打印技術(shù)在復(fù)雜分總成內(nèi)外飾一次性快速制作中,，極大縮減時(shí)間成本,，3DP僅為1天便可以把儀表板出門口制成，而傳統(tǒng)的ABS銑削則需要8天,；在費(fèi)用上3DP只需要1000RMB,，傳統(tǒng)的ABS銑削需要6500RMB，這對(duì)于汽車零件研發(fā)中大大提高了效率并且減低了生產(chǎn)的成本,。

案例五： 3D打印技術(shù)應(yīng)用于中小模型一次性快速制作

內(nèi)飾小模型

表2 內(nèi)飾小模型幾種加工方式時(shí)間費(fèi)用對(duì)比

從表格中可以看出,，3DP技術(shù)在內(nèi)飾小模型一次快速制作。在時(shí)間與成本上,，小批量生產(chǎn)過程中,，3DP技術(shù)優(yōu)勢(shì)無與倫比的優(yōu)勢(shì)。

案例六：3D打印技術(shù)在汽車輕量化的應(yīng)用

3D打印技術(shù),，在汽車輕量化產(chǎn)品中開發(fā)中占據(jù)了越來越重要的位置,，因?yàn)榇思夹g(shù)可以使得塑料乃至金屬制造中空的輕量化結(jié)構(gòu)零件成為了可能，而不單單依靠發(fā)泡和微發(fā)泡技術(shù),。筆者相信,，隨著技術(shù)的發(fā)展，3D打印技術(shù)集概念設(shè)計(jì),、技術(shù)驗(yàn)證與生產(chǎn)制造于一體的優(yōu)點(diǎn),，會(huì)為縮短汽車設(shè)計(jì)研發(fā)的周期，提高新產(chǎn)品的成熟度,，快速推出新車型提供可行性,。

三、3D打印技術(shù)的展望

發(fā)展瓶頸：
1.只適合小批量,、短時(shí)間內(nèi)無法完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造
2.表面質(zhì)量尚有差距,，需要拋光、染色,、電鍍,、噴漆等后處理加工
3.材料選用局限性大，成本高
4.整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不成熟

趨勢(shì)：
1.拓寬材料選用范圍,，降低成本,，優(yōu)化機(jī)械性能，趨于批量化生產(chǎn)
2.個(gè)性化定制,，提升附加值 - 金屬打印顯著增長(zhǎng)
3. 充分發(fā)揮其快速成型的功能,，強(qiáng)化并行工程,，提高產(chǎn)品成熟度

前景：
國際市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)SmarTech近日發(fā)布的報(bào)告《3D打印市場(chǎng)中的塑料： 十年機(jī)會(huì)預(yù)測(cè)》稱：目前，全球3D打印用塑料銷售額已達(dá)到3.1億美元,， 預(yù)計(jì)2019年將增至14億美元,。
文章來源：巨子實(shí)業(yè)