3D打印在汽車行業(yè)上的應(yīng)用

劉丹 許賀 李芳琳

摘 要：現(xiàn)下用戶們對(duì)汽車需求越來越多樣化，廠家們對(duì)汽車的外形、性能等各方面均有著不同的變化。是以，非標(biāo)件運(yùn)用的也越來越多。而這些零件，其性能的重要性，關(guān)乎著汽車的性能，甚至駕駛員的安全。但這些零件大多不會(huì)一次成型，需要一次，兩次，甚至成百上千次的更改。更有些零件，直接機(jī)加工不便，開模費(fèi)用又太高，給設(shè)計(jì)者及產(chǎn)品的成本，帶來了及大的不便。而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，便很好解決這個(gè)問題。

關(guān)鍵詞：汽車；零件；3D打印

中圖分類號(hào)：U466 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）12-0164-02

Abstract： Nowadays， the demand for cars is becoming more and more diversified， and manufacturers have different changes in the shape and performance of cars. Therefore， more and more non-standard parts are used. The importance of the performance of these parts is related to the performance of the car， and even the safety of the driver. But most of these parts don't take shape at once. They require one， two， or even hundreds of changes. Some parts， with direct machining inconvenience， and whose mold costs are too high， brings great inconvenience to the designer and the cost of products， while the emergence of 3D printing technology is a good solution to this problem.

Keywords： automobile； parts； 3D printing

前言

3D打印，即三維打印。它通過三維模型，利用材料的特性，直接將要打印的產(chǎn)品，經(jīng)立體的形式打印出來。1984年，3D打印的概念被Chales Hull提出，并于1986年提出了此項(xiàng)技術(shù)的專利申請(qǐng)。此后，3D打印被世界各國(guó)所認(rèn)知。并隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，3D打印迅速風(fēng)靡各行業(yè)，尤其是汽車領(lǐng)域。

2010年，世界第一臺(tái)3D打印汽車在美國(guó)與加拿大兩家公司現(xiàn)身。此臺(tái)汽車的現(xiàn)身，在汽車行業(yè)上，無疑是一條爆炸性的新聞。

現(xiàn)下，3D打印，小型桌面級(jí)的，一般為FDM打印方式，即堆疊技術(shù)。通過計(jì)算機(jī)，將設(shè)計(jì)好的三維模型與打印機(jī)相結(jié)合。通過材料的特性，將所要打印的模型打印成型。

而10萬元以上的，一般采用3D激光技術(shù)進(jìn)行打印，如SLA、SLS等技術(shù)。這種打印方式，打印出來的效果較堆疊技術(shù)打印的，成型率高，且精度也高。當(dāng)然，3D打印機(jī)的價(jià)格也隨著產(chǎn)品所要求的精度及體積的不同而不同。現(xiàn)下，一般的工業(yè)級(jí)別3D打印機(jī)，所打印產(chǎn)品體積不大的，價(jià)格在幾十萬左右。

1 汽車零件

汽車是由大量的零部件組成，但由于汽車的初始設(shè)計(jì)時(shí)，很多零件不可能一次成型。中間，要經(jīng)過大量的測(cè)試、試驗(yàn)。而這中間的一些零件，有些加工不便，有些結(jié)構(gòu)復(fù)雜卻體積精小，有些更是需要開模才可以完成。而這些精加工及相應(yīng)的開模，需要大量的成本，而且時(shí)間也不短。

3D打印卻是很好解決了這個(gè)方面的問題。它可以按著設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)想法，將所要打印的產(chǎn)品模型打印出來，要幾個(gè)打幾個(gè)，要什么形狀打印什么形狀。從成本及時(shí)間上，有了大大的降低。

2 個(gè)性設(shè)計(jì)

汽車，作為現(xiàn)代的人的重要交通工具，在我們的日常生活中起到了很大的作用。自改革開放以來，隨著人們生活條件的提高，汽車行業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí)，隨之而來的問題也應(yīng)運(yùn)而生。人們的生活條件越來越好，對(duì)汽車品味的要求也越來越高，于個(gè)性化及高品質(zhì)要求也越來越多。傳統(tǒng)汽車，一個(gè)型號(hào)大批量生產(chǎn)，已不能滿足人們的需求，他們要的是滿足自己使用的同時(shí)，還有個(gè)性化的要求。而3D打印，可以很好的解決這個(gè)問題。

通過設(shè)計(jì)，可以將要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在電腦上呈現(xiàn)三維模型出來，客戶可通過設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)，達(dá)到自己想要的形狀。最后，通過3D打印機(jī)，將零部件全打印出來，再通過組裝，以達(dá)到產(chǎn)品及個(gè)人的需求。

3 3D打印件

圖1中的零件，為汽車生產(chǎn)中的一個(gè)小部件上的零用件，三維軟件設(shè)計(jì)后，由于小且精（高度10幾毫米，還有一個(gè)0.5毫米的孔）。加工時(shí)，卡具根本無法夾住，只能開模加工?？赡＞哔M(fèi)用又很高。后來，采用3D打印進(jìn)行加工，打印出來的零件不但滿足了設(shè)計(jì)者的要求，更保證了零部件的加工，縮短時(shí)間。

4 結(jié)束語

3D打印，作為一種新型的技術(shù)，卻得到了迅猛的發(fā)展。它解決了很多設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，尤其對(duì)于少量汽車零部實(shí)驗(yàn)件的生產(chǎn)，或者一些定制的車型，3D打印有著長(zhǎng)足的優(yōu)勢(shì)。

但由于3D打印這項(xiàng)技術(shù)時(shí)間太短，且價(jià)格等原因，使得熱度的背后，更多的是一種觀望的態(tài)度?，F(xiàn)下，國(guó)內(nèi)的3D打印，主要是一些年輕人在做，國(guó)內(nèi)的3D打印還沒有成為一種完整的產(chǎn)業(yè)鏈。而要讓它真正進(jìn)入我們所要達(dá)到的高度，似乎還有一段距離。但相信不久的將來，3D打印這一新興技術(shù)，必將在汽車領(lǐng)域有著很大的發(fā)展，也會(huì)將我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)一個(gè)更高的境界。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳懷宇.三維智能數(shù)字化創(chuàng)造[M].北京：中信出版社，2013：101-103.

[2]趙婧，尹歡.體驗(yàn)設(shè)計(jì)在汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)中的發(fā)展及展望[J].包裝工程，2014（6）：77-81.

[3]吳仁君.淺議3D打印成型技術(shù)對(duì)模具制造技術(shù)的沖擊[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（24）：138.