3D 打印技術又稱為(wei) “快速成形技術”或“增材製造技術”，誕生於(yu) 20 世紀80 年代末。主要是一種以數字模型文件為(wei) 基礎，將計算機設計出來的圖形數據導入3D 打印設備，打印機內(nei) 裝有粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過電腦控製將材料疊層添加構造三維物體(ti) ，最終把計算機上的藍圖變成實物的數字化、智能化增材製造技術。

3D 打印技術需得到重視

前不久，一場別開生麵的3D 打印技術展在英國倫(lun) 敦舉(ju) 行。展覽向人們(men) 展示了各種利用3D 打印技術打造的前沿產(chan) 品，展現了這一創新技術在汽車、醫療、影視等諸多領域的無限潛力。

從(cong) 國際層麵看，3D 打印已從(cong) 一個(ge) 流行的概念變成了一個(ge) 新興(xing) 行業(ye) 。美國總統巴拉克奧巴馬在國情谘文中提到這項新技術，並希望3D 打印成為(wei) 令美國製造業(ye) 重新煥發出活力的重要推動力。2010 年年初，世界首款3D 打印汽車Urbee 在美國麵世，它是一款混合動力汽車，絕大多數零部件來自3D 打印，耗時2500 小時。據這款車的製造者介紹，將量產(chan) 這款轎車，並透露該車成本為(wei) 5 萬(wan) 美元。

Urbee

Urbee 的造型很奇特，它隻有3 個(ge) 車輪。這種平扁的造型使其風阻係數達到了0.15，這在汽車工業(ye) 設計中是個(ge) 非常出色的數字，使其最大程度避免空氣阻力。而三輪車設計也是基於(yu) 這一點的考慮。在動力方麵，Urbee 采用的是混合動力係統，兩(liang) 台電動機加一台發動機，發動機使用的是乙醇燃料。電池則可以通過Urbee 頂部的太陽能麵板充電。總之一切都是為(wei) 了最大程度節省燃料消耗。

從(cong) 國內(nei) 情況看，一些跨國公司也在嚐試將3D 打印技術應用於(yu) 汽車製造過程之中。通用汽車中國前瞻技術科研中心已將這一技術引入，幫助開發汽車模具。據介紹，以往研發一款新車，製造一個(ge) 零部件，僅(jin) 開模就需要至少兩(liang) 三周時間，現在利用3D 打印技術，製作時間縮短到一兩(liang) 個(ge) 小時。盡管通用汽車目前還尚未直接打印汽車，但這種前期的嚐試無疑可為(wei) 未來的大規模應用積累經驗、培養(yang) 人才。

對我國汽車行業(ye) 而言，3D 打印技術或將引發一場革命，改變傳(chuan) 統製造模式，應該引起汽車企業(ye) 的高度重視。

技術優(you) 越性

與(yu) 傳(chuan) 統製造業(ye) 的“減材製造技術”相比，3D 打印技術的魅力主要在於(yu) ，3D 打印技術可直接從(cong) 計算機圖形數據中生成任何形狀的零件，具有製造成本低、研製周期短、生產(chan) 效率高等明顯優(you) 勢。3D 打印已成為(wei) 引領未來全球製造業(ye) 發展趨勢的關(guan) 鍵詞。

與(yu) 傳(chuan) 統研發手段相比，3D 打印技術生產(chan) 汽車零部件可快速成形，運用快速成形技術在設計早期驗證產(chan) 品裝配可行性時，能及時發現產(chan) 品設計差錯，縮短開發周期，降低研發成本，快速驗證關(guan) 鍵、複雜零部件或樣機的原理及可行性，例如缸蓋、同步器開發以及橡膠、塑料類零件的單件生產(chan) 。它無需金屬加工或任何模具，免去了模具開發、鑄造、鍛造等繁雜工序，省去試製環節中大量的人員、設備投入。

據調查，目前國內(nei) 零部件模具開發周期一般在45 天以上，而3D 打印技術可以在沒有任何刀具、模具及工裝夾具的情況下，快速實現零件的單件生產(chan) 。根據零件的複雜程度，需1 ～ 7 天， 與(yu) 傳(chuan) 統鑄造或鍛造零部件相比，3D 打印技術具有絕對的高效率。

目前3D 打印設備所使用的原材料並不局限於(yu) 樹脂或工程塑料，金屬材質同樣可以進行3D 打印，快速成形。金屬材質通過激光或電子束直接熔化金屬粉末，逐層堆積金屬，形成金屬直接成形技術。這項技術在汽車零部件領域的應用顯現了很大優(you) 勢：一方麵，可以直接製造複雜結構的金屬零部件，免去了開發模具，再製造零部件的工序；另一方麵，3D 打印目前的技術水平可使金屬零部件的力學性能和精度達到鍛造件的性能指標， 這樣也就保證了汽車零部件對於(yu) 精度和強度的需求。

一旦3D 打印技術大量使用，汽車生產(chan) 環節傳(chuan) 統的製作模具的環節可以被完全替代，生產(chan) 周期和成本有望大幅下降。在新車量產(chan) 前，開發大量模具耗時、費錢，而如果利用3D 打印製作模具，有望使汽車製造工藝做到又快又好。而對於(yu) 一些小眾(zhong) 需求， 汽車企業(ye) 也可以考慮。比如，消費者希望讓自己新車門把手與(yu) 眾(zhong) 不同。現在這樣的需求是不可能滿足的，因為(wei) 製作一個(ge) 新把手就要開個(ge) 新模具，其成本數十萬(wan) 元計，如果能夠利用3D 打印， 那麽(me) 成本隻增加了一點點。

目前，國內(nei) 已有汽車零部件企業(ye) 通過3D 打印技術製作缸體(ti) 、缸蓋、變速器齒輪等產(chan) 品用於(yu) 研發使用。美國福特汽車公司已經試圖大量運用3D 打印技術，已知應用了該項技術的零部件包括福特C － MAX 和福特福星混合動力車裏的轉子、阻尼器外殼和變速器、福特翼虎複合動力車使用EcoBoost 四氣缸發動機和福特2011 版探險家的刹車片。日本的小岩公司已經能使用3D 打印機製造渦輪增壓器等。

行業(ye) 影響力

在美國，3D 打印技術已經被廣泛應用於(yu) 尖端武器製造、航空航天等軍(jun) 事領域。在我國3D 打印技術已被全麵應用於(yu) 殲－ 20 隱形戰鬥機和殲－ 31 第五代戰鬥機的研發中，3D 打印技術正在製造我國空軍(jun) 發展的“中國速度”。

為(wei) 推動國內(nei) 3D 打印技術產(chan) 業(ye) 化，促進3D 打印技術與(yu) 傳(chuan) 統製造技術的有機結合，由亞(ya) 洲製造業(ye) 協會(hui) 聯合華中科技大學、北京航空航天大學和清華大學等權威科研機構和3D 行業(ye) 領先企業(ye) 共同發起的中國3D 打印技術產(chan) 業(ye) 聯盟2012 年在北京成立。中國3D 技術產(chan) 業(ye) 聯盟是全球首家3D 打印聯盟，為(wei) 了拓展3D 打印技術市場，該聯盟正在著手製定推廣計劃，他們(men) 計劃在三年時間內(nei) ，將中國打造成為(wei) 全球最大的3D 技術應用國家。汽車及其零部件製造產(chan) 業(ye) 是3D 打印技術的重點推廣領域。#p#分頁標題#e#

1. 加快汽車更新換代

由於(yu) 3D 打印技術集概念設計、技術驗證與(yu) 生產(chan) 製造於(yu) 一體(ti) ， 未來將會(hui) 使更多的“概念汽車”夢想成真，並將極大縮小概念汽車從(cong) “概念”到“定形”的時間差，縮短汽車設計研發的周期， 從(cong) 而加快汽車更新換代的周期。3D 打印技術會(hui) 使賽車的技術研發和性能改進更加快捷，能將現代汽車製造技術發揮到極致； 3D 打印技術同樣會(hui) 使跑車、特種車輛的研發隨心所欲，將使汽車具備更多功能，以充分滿足人們(men) 的不同需求。總之，3D 打印技術的不斷發展將使個(ge) 性化的定製產(chan) 品成為(wei) 主流，在互聯網和搜索引擎的聯接下，社會(hui) 需求將同社會(hui) 製造無縫銜接，促成個(ge) 性化、實時化、經濟化的生產(chan) 和消費模式，對汽車製造業(ye) 產(chan) 生很大的影響。

2. 簡化生產(chan) 環節

3D 打印將對傳(chuan) 統製造業(ye) 產(chan) 生“革命性”衝(chong) 擊，其將取代模具、部件、半成品到成品等生產(chan) 環節。傳(chuan) 統的勞動力、設備投資、工人技能、生產(chan) 型管理將變得不再重要。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(chan) 業(ye) 帶來較大衝(chong) 擊。

便捷汽車維修

3D 打印技術也會(hui) 對汽車維修技術、維修方法和汽車備件庫存帶來影響。當高檔轎車的貴重零部件如曲軸、缸體(ti) 、缸蓋出現磨損、裂紋等故障時，技術人員可使用3D 打印機來修複，延長關(guan) 鍵零部件的使用壽命，降低維修成本，甚至直接把損毀的部件、緊缺的零件打印出來，減少備件庫存和備件資金占用。當大型、不易移動的野外作業(ye) 機械發生故障時，可以攜帶3D 打印機到施工現場進行維修。

當前，以3D 打印技術為(wei) 重要代表的第三次工業(ye) 革命初現端倪，3D 打印技術將生產(chan) 製造從(cong) 大型、複雜、昂貴的傳(chuan) 統工業(ye) 過程中分離出來，人類將以新的合作方式進行生產(chan) 製造，製造過程與(yu) 管理模式將發生極大變革。因此， 3D 打印在未來必將帶來一場產(chan) 業(ye) 革命並深刻影響著汽車及其零部件產(chan) 業(ye) 。

存在問題

雖然3D 打印技術已成功地將傳(chuan) 統複雜的生產(chan) 工藝簡單化，將材料領域的疑難問題程序化，擁有諸多優(you) 勢，但就目前的發展來看，如何擴展3D 打印技術的應用還存在一些問題。受技術裝備、新型材料、設計軟件、質量安全和公共環境等製約和影響，目前僅(jin) 適用於(yu) 少批量、小尺寸、高精度、造型複雜的零部件和元器件的加工製造，還難以代替傳(chuan) 統製造業(ye) 大規模、大批量的加工製造優(you) 勢。

對於(yu) 3D 打印製作整輛轎車，一些專(zhuan) 業(ye) 人士也提出了不同的看法。“整輛車需要使用各種完成不同的材料，雨刷器的塑料就和中控台的塑料不同，而且還有大量的金屬。如果要打印整台車，打印機就要應對所有材料，使他們(men) 都能適應打印的過程，並使這些材料實現其功能。”

由於(yu) 汽車零部件產(chan) 品的單價(jia) 遠低於(yu) 軍(jun) 工產(chan) 品，成本較高和打印材料種類較少製約了3D 打印技術在汽車零部件製造上的應用，目前僅(jin) 用於(yu) 新產(chan) 品或關(guan) 鍵零部件樣機原型原理、可行性方麵的驗證。在需要驗證零部件強度、剛性等物理特性方麵應用不多，目前看，3D 打印技術取代傳(chuan) 統鑄造、鍛造技術進行汽車零部件的大批量、規模化生產(chan) 還不太現實。隻有將3D 打印技術的個(ge) 性化、複雜化、高難度的特點與(yu) 傳(chuan) 統製造業(ye) 的規模化、批量化、精細化相結合，與(yu) 製造技術、信息技術、材料技術相結合，才能不斷推動3D 打印技術在汽車零部件產(chan) 業(ye) 的創新發展。

自主車企要敢於(yu) 做實踐者

今年全國“兩(liang) 會(hui) ”上，科技發展、新能源以及由此引發的“第三次工業(ye) 革命”議題再次受到熱議。全國人大代表、中國工程院院士黃伯雲(yun) 認為(wei) ，“第三次工業(ye) 革命”就是互聯網技術和可再生能源的整合， 在這場革命中，數字化、信息化、智能化、個(ge) 性化的生產(chan) 方式正在取代傳(chuan) 統的人工、機器。時下剛剛興(xing) 起的3D 打印技術，集上述特征為(wei) 一身，被稱為(wei) “瘋狂製造”。 當前，工信部高層已經表態將推動3D 打印產(chan) 業(ye) 化，科技部對3D 打印相關(guan) 戰略規劃正在研究製定中。

對於(yu) 中國自主車企而言，提升技術前瞻能力，並非跨國汽車公司的專(zhuan) 利，也應成為(wei) 自主車企打造競爭(zheng) 力體(ti) 係的一部分。3D 打印技術之所以應該受到關(guan) 注，並不是因為(wei) 有國際慣例，從(cong) 根本上來看，這是科技發展的新方向，是自主創新的一個(ge) 新載體(ti) ，關(guan) 係汽車製造模式的震裂和重構，無不牽涉未來汽車製造業(ye) 的發展，千萬(wan) 不可忽視。

事實上，從(cong) 目前看，3D 打印技術的應用在汽車領域還處在萌芽階段，在一段時間內(nei) 還不具備規模生產(chan) 的經濟性。但這項技術一旦在未來某個(ge) 節點上得到突破，將大大提高製造的生產(chan) 效率。這些技術並非單一技術品種，而是由多種新技術集合而成。如果不及時跟蹤，晚一步怕是要步步晚，最終可能喪(sang) 失全部競爭(zheng) 力。 因此，在3D 打印技術問題上，自主車企要跟得上、跑得快。首先， 應收集這方麵的信息，高層管理者跟蹤、了解、關(guan) 注這項技術目前的應用情況。其次，如果有機會(hui) ，不妨去已經應用這項技術的汽車企業(ye) 去參觀學習(xi) 。最後，積極參與(yu) 、設立或聯合設立這樣的研發項目，進行前瞻性研究和開發。著力構建自己的技術前瞻競爭(zheng) 力，真正樹立國際視野，緊跟世界新技術潮流。不要作3D打印這類先進技術的旁觀者， 而要主動做實踐者、甚至是引領者。