3D打印能制造汽車嗎？

□本刊記者 黃耀鵬

3D打印能制造汽車嗎？

□本刊記者 黃耀鵬

人類創(chuàng)造了技術(shù)，但技術(shù)似乎擁有獨立的、狡黠的人格，因為它通常會給我們挖兩個大坑，第一個叫“抗拒”，第二個叫“崇拜”。

人類創(chuàng)造了技術(shù)，但技術(shù)似乎擁有獨立的、狡黠的人格，因為它通常會給我們挖兩個大坑，第一個叫“抗拒”，第二個叫“崇拜”。當(dāng)你接近它的時候，在坑沿上保持平衡異常艱難。

3D打印往往使我們墮入后者，它的發(fā)明者和使用者都有一定責(zé)任。他們強調(diào)了3D打印的“無所不能”，而有意隱瞞了打印之前需要復(fù)雜的三維建模。而建模本身仍然使用傳統(tǒng)的軟件，諸如CAD、PRO-E和3Dsmax之類。

不過，當(dāng)有家公司在網(wǎng)上聲稱，他們“打印”出一輛汽車時，我們還是被震驚了。這輛名為Urbee的混動車，據(jù)KorEcologic公司形容為外形似鼠標(biāo)，但實際上它更像一個有蒙皮的三輪車。

即便是這樣一輛車，3D打印能夠完成嗎？總設(shè)計師（同時也是這家公司的創(chuàng)始人）Jim Kor承認(rèn)，底盤、發(fā)動機、變速箱、傳動系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)和風(fēng)擋玻璃仍然“采用傳統(tǒng)工藝制作”（他沒說這些都是網(wǎng)上訂購的）。

那么，3D打印做了什么？車殼、儀表臺飾板和精致的門把手。Jim Kor同時聲稱，不用擔(dān)心3D打印的精度，“它可以達(dá)到0.01毫米的精度”。如果發(fā)動機活塞和汽缸壁之間的配合達(dá)到這樣的精度，消費者可以松了口氣。但是很遺憾，發(fā)動機是買來的，因為3D打印的原料都是塑料或者樹脂。之前有人稱打印出手槍并擊發(fā)，但是他沒告訴你撞針是金屬的（傳統(tǒng)方法制作），而且這玩意兒開了一槍就廢了，更令人不齒的是，打出的惟一一粒子彈不知所蹤。令人欣慰，子彈沒有向后射出。

如果有人一手揮舞著噴槍，另一手拎著一桶加熱后的不明液體，聲稱這兩樣就可以做出一輛汽車，那么就建議你將這桶黏糊糊的東西扣在他頭上，這樣你也能完成一樣作品——一個生前亂噴的“兵馬俑”。

Jim Kor到底是偉大的發(fā)明家還是江湖騙子？他宣稱要把Urbee送到勒芒賽去檢驗實力。如果組委會批準(zhǔn)了，也許你會看到混動三輪大戰(zhàn)A1賽車，或者這輛車在后面吃土都趕不上新鮮的，也許更應(yīng)該懷疑這輛車是傳說中的“木牛流馬”——你知道它，景仰它，但你制造出它，發(fā)現(xiàn)它根本無法移動。

當(dāng)然，技術(shù)是發(fā)展的。假定3D打印的噴槍可以堆疊金屬（已經(jīng)有人這樣聲稱了），那么“堆出”的發(fā)動機活塞桿，如何達(dá)到精細(xì)冷拔、精磨和高精細(xì)拋光所能達(dá)到的洛氏硬度、韌性、耐高溫和光滑的研磨表面？

達(dá)到這一切的噴槍口的溫度是多少？不要告訴大家是1000度以下，因為低于這個溫度，無法改變高碳鋼的金屬相。很不幸，噴槍噴口必須用耐高溫的鎢錳合金或者陶瓷制造。而3D打印機內(nèi)部還要變成耐高壓、適應(yīng)不同溫度的煉鋼爐。甚至比煉鋼爐還要耐用，因為后者做溫度循環(huán)會造成嚴(yán)重的自身損害。

這樣制造出的3D打印機，還有多少實用價值呢？好吧，讓我們另辟蹊徑，假定發(fā)明了新材料，100攝氏度就能達(dá)到熱軋鋼所能達(dá)到的強度硬度，但仍然回避不了的問題是，如何同時在一臺打印機內(nèi)部實現(xiàn)較高的尺寸（公差配合）精度和表面（拋光、研磨等）精度？

因此，殘酷的現(xiàn)實是，人類無法打印出汽車，無法打印出任何需要有精度的金屬部件的設(shè)備。不但近期不能，可預(yù)見的遠(yuǎn)期也不能。

不過，也不能認(rèn)為3D打印在汽車設(shè)計制造中只充當(dāng)可有可無的花瓶角色。其長處在于制造模具。汽車上的注塑件眾多，每一件都需要開模。這是一件令人沮喪而又不得不完成的工作。盡管用PRO-E做出賞心悅目的模具三維模型，但無論木頭還是樹脂，都不能被感化自動變成計算機所展示的那樣，必須使用“原始的”手工工具和簡單的機床設(shè)備，經(jīng)過一番銑剪切刨削之后，才粗具模樣。用400-1200目砂紙細(xì)細(xì)打磨，這又是一件費手指頭的活計，很難用自動化設(shè)備代勞。

3D打印可以在一兩個小時堆疊出模型，和你花了一周制作出的模型沒什么差別，只不過后者令手變得粗糙。

在車型研發(fā)的整個周期內(nèi)，前期的設(shè)計開發(fā)階段，需要制作出樣車模型（德國車企喜歡制作大尺寸的1：1的模型，而日企則喜歡1：10或者20的縮小模型），又輪到3D打印大顯身手了，又是幾個小時拿出成品。

對于大模型，計算機將其拆解成幾大模塊，分別打印出來以后，進(jìn)行簡單的拼裝，這一部分工作可以由一個端茶水的實習(xí)生來完成。

顯然，3D打印大大減少了新車型研發(fā)的周期和成本。事實上，絕大多數(shù)汽車設(shè)計中心已經(jīng)擁有各種各樣的3D打印機，他們都稱這玩意兒幫了大忙。但它們是否真正起作用，取決于領(lǐng)導(dǎo)層接納新技術(shù)的眼界，也取決于設(shè)計師是否愿意為了偷懶而冒被老板狠 的風(fēng)險。

讓3D打印做它擅長的事情，而非將其神化為造物者之手。現(xiàn)在，你不會認(rèn)為我們正跌入第一個坑吧？