【編者按】目前，國內(nèi)已有汽車零部件企業(yè)通過3D打印技術(shù)制作缸體、缸蓋狂秦、變速器齒輪等產(chǎn)品用于研發(fā)使用。美國福特汽車公司已經(jīng)試圖大量運用3D打印技術(shù)推捐，已知應(yīng)用了該項技術(shù)的零部件包括福特C－MAX和福特福星混合動力車?yán)锏霓D(zhuǎn)子裂问、阻尼器外殼和變速器、福特翼虎復(fù)合動力車使用EcoBoost四氣缸發(fā)動機和福特2011版探險家的剎車片牛柒。日本的小巖公司已經(jīng)能使用3D打印機制造渦輪增壓器等堪簿。

　　3D打印技術(shù)又稱為“快速成形技術(shù)”或“增材制造技術(shù)”，誕生于20世紀(jì)80年代末皮壁。主要是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)椭更，將計算機設(shè)計出來的圖形數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D打印設(shè)備，打印機內(nèi)裝有粉末狀金屬或塑料等可粘合材料闪彼，通過電腦控制將材料疊層添加構(gòu)造三維物體甜孤，最終把計算機上的藍圖變成實物的數(shù)字化协饲、智能化增材制造技術(shù)畏腕。

　　2012年，美國《時代》周刊將3D打印產(chǎn)業(yè)列為“美國十大增長最快的工業(yè)”茉稠。英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志則認(rèn)為描馅，3D打印技術(shù)將與數(shù)字化生產(chǎn)模式一同成為引發(fā)第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵因素把夸。

　　3D打印汽車零部件的優(yōu)越性

　　與傳統(tǒng)制造業(yè)的“減材制造技術(shù)”相比，3D打印技術(shù)的魅力主要在于脸夸，3D打印技術(shù)可直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件尉武，具有制造成本低、研制周期短期油、生產(chǎn)效率高等明顯優(yōu)勢源洒。3D打印已成為引領(lǐng)未來全球制造業(yè)發(fā)展趨勢的關(guān)鍵詞。

　　與傳統(tǒng)研發(fā)手段相比须拒，3D打印技術(shù)生產(chǎn)汽車零部件可快速成形赘眼，運用快速成形技術(shù)在設(shè)計早期驗證產(chǎn)品裝配可行性時，能及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計差錯玛繁，縮短開發(fā)周期发钞，降低研發(fā)成本，快速驗證關(guān)鍵号呜、復(fù)雜零部件或樣機的原理及可行性鞋倔，例如缸蓋、同步器開發(fā)剑征，以及橡膠除呵、塑料類零件的單件生產(chǎn)。它無需金屬加工或任何模具爪喘，免去了模具開發(fā)竿奏、鑄造、鍛造等繁雜工序腥放，省去試制環(huán)節(jié)中大量的人員泛啸、設(shè)備投入。

　　據(jù)調(diào)查秃症，目前國內(nèi)零部件模具開發(fā)周期一般在45天以上候址，而3D打印技術(shù)可以在沒有任何刀具、模具及工裝夾具的情況下种柑，快速實現(xiàn)零件的單件生產(chǎn)岗仑。根據(jù)零件的復(fù)雜程度，需1～7天聚请，與傳統(tǒng)鑄造或鍛造零部件相比荠雕，3D打印技術(shù)具有絕對的高效率。

　　目前3D打印設(shè)備所使用的原材料并不局限于樹脂或工程塑料驶赏，金屬材質(zhì)同樣可以進行3D打印酬桦，快速成形。金屬材質(zhì)通過激光或電子束直接熔化金屬粉末，逐層堆積金屬桩眼，形成金屬直接成形技術(shù)责什。這項技術(shù)在汽車零部件領(lǐng)域的應(yīng)用顯現(xiàn)了很大優(yōu)勢：一方面，可以直接制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)的金屬零部件袄碱，免去了開發(fā)模具颓涉，再制造零部件的工序；另一方面描宁，3D打印目前的技術(shù)水平可使金屬零部件的力學(xué)性能和精度達到鍛造件的性能指標(biāo)厅驼，這樣也就保證了汽車零部件對于精度和強度的需求。

　　3D打印技術(shù)對汽車及其零部件制造業(yè)的影響

　　在美國坊偿，3D打印技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于尖端武器制造城离、航空航天等軍事領(lǐng)域。在我國3D打印技術(shù)已被全面應(yīng)用于殲－20隱形戰(zhàn)斗機和殲－31第五代戰(zhàn)斗機的研發(fā)中泪确，3D打印技術(shù)正在制造我國空軍發(fā)展的“中國速度”娜食。

　　為推動國內(nèi)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，促進3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)的有機結(jié)合敞峭，由亞洲制造業(yè)協(xié)會聯(lián)合華中科技大學(xué)踊谋、北京航空航天大學(xué)和清華大學(xué)等權(quán)威科研機構(gòu)和3D行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)共同發(fā)起的中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2012年在北京成立。中國3D技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟是全球首家3D打印聯(lián)盟旋讹，為了拓展3D打印技術(shù)市場殖蚕，該聯(lián)盟正在著手制定推廣計劃，他們計劃在三年時間內(nèi)沉迹，將中國打造成為全球最大的3D技術(shù)應(yīng)用國家睦疫。汽車及其零部件制造產(chǎn)業(yè)是3D打印技術(shù)的重點推廣領(lǐng)域。

　　1.加快汽車更新?lián)Q代

　　由于3D打印技術(shù)集概念設(shè)計鞭呕、技術(shù)驗證與生產(chǎn)制造于一體蛤育，未來將會使更多的“概念汽車”夢想成真，并將極大縮小概念汽車從“概念”到“定形”的時間差葫松，縮短汽車設(shè)計研發(fā)的周期瓦糕，從而加快汽車更新?lián)Q代的周期。3D打印技術(shù)會使賽車的技術(shù)研發(fā)和性能改進更加快捷腋么，能將現(xiàn)代汽車制造技術(shù)發(fā)揮到極致咕娄；3D打印技術(shù)同樣會使跑車、特種車輛的研發(fā)隨心所欲贺跟，將使汽車具備更多功能柏咳，以充分滿足人們的不同需求〖蚱總之柄倒，3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展將使個性化的定制產(chǎn)品成為主流蚜雏，在互聯(lián)網(wǎng)和搜索引擎的聯(lián)接下，社會需求將同社會制造無縫銜接暴艘，促成個性化稀崔、實時化限剩、經(jīng)濟化的生產(chǎn)和消費模式柬沾，對汽車制造業(yè)產(chǎn)生很大的影響。

　　2.簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)

　　3D打印將對傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生“革命性”沖擊魂麦，其將取代模具住秉、部件、半成品到成品等生產(chǎn)環(huán)節(jié)钧失。傳統(tǒng)的勞動力睹傻、設(shè)備投資、工人技能哼转、生產(chǎn)型管理將變得不再重要明未。由此可見，3D打印將對我國勞動密集型的汽車及其零配件產(chǎn)業(yè)帶來較大沖擊壹蔓。

　　3.便捷汽車維修

　　3D打印技術(shù)也會對汽車維修技術(shù)趟妥、維修方法和汽車備件庫存帶來影響。當(dāng)高檔轎車的貴重零部件如曲軸佣蓉、缸體披摄、缸蓋出現(xiàn)磨損、裂紋等故障時勇凭，技術(shù)人員可使用3D打印機來修復(fù)疚膊，延長關(guān)鍵零部件的使用壽命，降低維修成本虾标，甚至直接把損毀的部件寓盗、緊缺的零件打印出來，減少備件庫存和備件資金占用璧函。當(dāng)大型贞让、不易移動的野外作業(yè)機械發(fā)生故障時，可以攜帶3D打印機到施工現(xiàn)場進行維修右木。

　　當(dāng)前砰染，以3D打印技術(shù)為重要代表的第三次工業(yè)革命初現(xiàn)端倪，3D打印技術(shù)將生產(chǎn)制造從大型塌卜、復(fù)雜标增、昂貴的傳統(tǒng)工業(yè)過程中分離出來，人類將以新的合作方式進行生產(chǎn)制造启脉，制造過程與管理模式將發(fā)生極大變革杠卜。因此逐枢，3D打印在未來必將帶來一場產(chǎn)業(yè)革命并深刻影響著汽車及其零部件產(chǎn)業(yè)。

　　3D打印汽車零部件存在的問題

　　雖然3D打印技術(shù)已成功地將傳統(tǒng)復(fù)雜的生產(chǎn)工藝簡單化坠屹，將材料領(lǐng)域的疑難問題程序化遍跌，擁有諸多優(yōu)勢，但就目前的發(fā)展來看兵扭，如何擴展3D打印技術(shù)的應(yīng)用還存在一些問題哑立。受技術(shù)裝備、新型材料脾鸠、設(shè)計軟件杰捂、質(zhì)量安全和公共環(huán)境等制約和影響，目前僅適用于少批量棋蚌、小尺寸嫁佳、高精度、造型復(fù)雜的零部件和元器件的加工制造谷暮，還難以代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造業(yè)大規(guī)模蒿往、大批量的加工制造優(yōu)勢。

　　由于汽車零部件產(chǎn)品的單價遠低于軍工產(chǎn)品湿弦，成本較高和打印材料種類較少制約了3D打印技術(shù)在汽車零部件制造上的應(yīng)用瓤漏，目前僅用于新產(chǎn)品或關(guān)鍵零部件樣機原型原理、可行性方面的驗證省撑。在需要驗證零部件強度赌蔑、剛性等物理特性方面應(yīng)用不多，目前看竟秫，3D打印技術(shù)取代傳統(tǒng)鑄造娃惯、鍛造技術(shù)進行汽車零部件的大批量、規(guī)姆拾埽化生產(chǎn)還不太現(xiàn)實罗迎。只有將3D打印技術(shù)的個性化、復(fù)雜化屑淌、高難度的特點與傳統(tǒng)制造業(yè)的規(guī)拿胱悖化、批量化荞狠、精細化相結(jié)合寿伊，與制造技術(shù)、信息技術(shù)告锅、材料技術(shù)相結(jié)合揽此，才能不斷推動3D打印技術(shù)在汽車零部件產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

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