3D打印在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些？又有哪些優(yōu)勢？

3D打印可以說是革命性的一項技術(shù)發(fā)展，近些年被推到了市場的風(fēng)口浪尖，被應(yīng)用于多個領(lǐng)域，甚至我們能夠在身邊的商場當(dāng)中通過一個小型的商業(yè)3D打印機，將我們自己的形象打印出來留作紀(jì)念。現(xiàn)如今，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，其在汽車零部件領(lǐng)域也有了越來越多的應(yīng)用，它畢竟是汽車行業(yè)的一次重大突破。

3D打印的優(yōu)勢在于與傳統(tǒng)制造業(yè)中CNC數(shù)控加工相比，具備諸多優(yōu)勢，能夠通過3D打印技術(shù)節(jié)省車輛部件研發(fā)當(dāng)中的諸多成本并大幅縮短研發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率等優(yōu)勢，那么3D打印在當(dāng)今的汽車工業(yè)當(dāng)中，都有哪些應(yīng)用？相比傳統(tǒng)工藝又有哪些優(yōu)勢呢？

3D打印在汽車研發(fā)設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用：
在汽車零部件設(shè)計方面，由于3D打印的快速成型特性，研發(fā)人員可以利用3D打印技術(shù)，在數(shù)小時內(nèi)或數(shù)天內(nèi)通過電腦制作出概念模型，再將3D設(shè)計圖直接轉(zhuǎn)換成實物，減少了復(fù)雜零部件開發(fā)中的開模環(huán)節(jié)，還具備更高的精度，使得車輛設(shè)計制造成本低、研發(fā)周期短、生產(chǎn)效率更高。

并且，3D打印允許多樣的材料選擇，不同的機械性能以及精準(zhǔn)的功能性原形制作，使得設(shè)計人員在前期就能夠隨時修正錯誤并完善設(shè)計，盡早規(guī)避相應(yīng)的錯誤。通過3D打印實現(xiàn)的錯誤規(guī)避和更加豐富的功能性實驗，加快了零部件在設(shè)計層面的生產(chǎn)效率，并節(jié)約了研發(fā)設(shè)計當(dāng)中發(fā)生錯誤所消耗的人力和物力成本。

另一方面，對于現(xiàn)在的汽車行業(yè)，創(chuàng)新才能讓商品不斷的滿足市場需求，3D打印的加工精度和能夠?qū)崿F(xiàn)的復(fù)雜程度，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的CNC數(shù)控加工，能夠讓更加復(fù)雜、更具設(shè)計性且顛覆傳統(tǒng)的零部件設(shè)計得以實現(xiàn)，越是傳統(tǒng)加工工藝無法加工的零件，就越是3D打印的用武之地。例如造型更加復(fù)雜的輪轂；表面線條、紋理更加復(fù)雜的車身蒙皮部件或內(nèi)飾部件；兼具輕量化、安全性和舒適性的汽車鏤空座椅等等，無一不激發(fā)著人們對于汽車設(shè)計的全新思考。

3D打印能夠?qū)崿F(xiàn)汽車個性化定制：

雖然市面上有很多車型可以選擇，但畢竟同一款車型是一個模具里生產(chǎn)出的量產(chǎn)車型，你永遠(yuǎn)不是獨一無二的。而隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟，相信未來某天一定可以基于3D打印技術(shù)，實現(xiàn)整車個性化定制的普遍應(yīng)用。雖然基于3D打印而實現(xiàn)的整車個性化定制目前看來還非常遙遠(yuǎn)，但目前已經(jīng)有公司在致力為消費者提供設(shè)計自己3D打印汽車的機會。

Hackrod正在為一款名為“La Bandita”的汽車創(chuàng)建部分3D打印件。它是全球首款采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計的AI工程3D打印車。該公司已經(jīng)與3D打印軟件巨頭Autodesk合作，并且現(xiàn)在與西門子 PLM Software簽署了合作協(xié)議，以加速實現(xiàn)“消費者成為汽車領(lǐng)域創(chuàng)造者的工程設(shè)計和制造自主化的共同愿景”。此外，Hackrod最初將使用設(shè)計模板供客戶選擇。在更簡單的筆記中，每個在一張紙上涂鴉和涂鴉設(shè)計的孩子都可以看到它成為現(xiàn)實

3D打印在動力鋰電池方面的應(yīng)用：

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機械工程學(xué)副教授Rahul Panat帶領(lǐng)的一個研究團(tuán)隊與密蘇里科技大學(xué)進(jìn)行合作，他們已經(jīng)研發(fā)出了一種3D打印電池電極的新方法，這種方法能夠打造出擁有受控氣孔的微觀金屬結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)更高的電池容量和充放電速度。

在鋰離子電池中，擁有多孔結(jié)構(gòu)的電極能夠帶來更強的蓄電容量。這是因為這種結(jié)構(gòu)允許鋰離子大量進(jìn)入電極內(nèi)，這就能夠?qū)崿F(xiàn)更高的電極利用率，而且?guī)砀叩男铍娔芰ΑＴ谄胀姵刂?，電極有30%到50%是得不到利用的。我們通過3D打印技術(shù)克服了這一問題，3D打印制造的微觀電極結(jié)構(gòu)能夠讓鋰離子在電極內(nèi)更有效的傳輸，這也會改善電池的充電速度。用作鋰離子電池電極的微觀金屬結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒈热萘刻嵘谋?，而且與傳統(tǒng)固體電池相比區(qū)域容量增加了兩倍。

寫在最后：
當(dāng)下，在汽車零部件領(lǐng)域應(yīng)用3D打印技術(shù)，能夠使部件的開發(fā)成本更低，效率更高。未來，隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟和成本的降低，整車3D打印或能得以實現(xiàn)，就能夠根據(jù)不同的需求，為每一位消費者打造專屬車輛。3D打印所實現(xiàn)的更加復(fù)雜的零部件也能夠讓車輛的經(jīng)濟(jì)性、動力性都有所提升。


來源：牛車網(wǎng)

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