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在計算機數(shù)字網(wǎng)絡化普及的背景下，機械零部件、電子零部件開始以更加高的質量、更加低的成本、更多元的樣式實現(xiàn)了多樣化發(fā)展。在此背景下，增材制造（3D打印）技術也得到了快速的發(fā)展，在汽車零部件的加工制造領域被廣泛應用。同時，隨著”中國制造2025“計劃的提出，輕量化、個性化、智能化發(fā)展將成為未來汽車設計制造領域的發(fā)展趨勢。

3D打印在汽車設計制造領域的應用優(yōu)勢

3D打印能夠制造極其復雜的結構件，實現(xiàn)個性化的快速無模成型等一系列優(yōu)勢，因此也備受汽車制造商的青睞。它不僅可以縮短汽車研發(fā)周期，同時也能節(jié)約汽車生產(chǎn)的成本，還能擺脫傳統(tǒng)汽車制造對模具的依賴，對促進汽車工業(yè)發(fā)展有著重要的意義。其主要優(yōu)勢表現(xiàn)如下：

其一、傳統(tǒng)機械加工方式主要包含車銑刨磨四種類型，其共同特點都是減材加工，而3D打印技術采用增材加工方式，可以節(jié)省大量原材料，節(jié)約了生產(chǎn)成本；

其二、采用3D打印技術，無需模具制造，工具夾裝等。技術集成度高，能夠縮短產(chǎn)品研制周期，提高生產(chǎn)率。

其三、與鑄造、鍛造零件不同，3D打印能夠依據(jù)計算機中的模型，制造形狀結構復雜的產(chǎn)品，且能實現(xiàn)小批量的生產(chǎn)。

其四、3D打印可以充分的進行結構優(yōu)化設計（如中空夾層、鏤空點陣、一體化結構、生成式異性拓撲等），可以制造出性能更優(yōu)，重量更輕的零件。還能將多個零件合并為一個一體的部件，減少了安裝步驟。尤其是電動汽車，為了增加續(xù)航里程，輕量化就顯得更為重要。因此，一些零件，3D打印可能比傳統(tǒng)工藝制造的零件成本更高，但如果考慮到后期的使用成本，反而整體成本更低。

未來，3D打印在汽車行業(yè)中的應用

如今3D打印已經(jīng)走進我們的日常，在各個方面為我們的生活工作提供便利，如教育、醫(yī)療、航天航空等。而汽車行業(yè)已成為3D打印應用的主要行業(yè)之一，那么對于未來，3D打印在汽車行業(yè)都有哪些應用呢？

數(shù)字備件倉庫

由于汽車會損壞需要維修，廠家在生產(chǎn)汽車的時候也會生產(chǎn)一定量的零部件備存，而且4S店、汽車維修店都會備一些零部件。不過因為汽車零件實在太多了，將導致庫存成本居高不下。而生產(chǎn)廠家也可能會因零部件不足而重新生產(chǎn)，導致維修周期增長。這也是為什么眾多汽車制造商開發(fā)統(tǒng)一標準化生產(chǎn)平臺，從而減少備件庫存，而應對不同產(chǎn)品售后運營的主要措施。

未來，數(shù)字零部件倉庫將成為一種新型的備件方式，終端服務點可以通過3D 打印技術直接實現(xiàn)所需零部件的制造，從而讓減輕庫存壓力和縮短維修時長成為可能。

新產(chǎn)品開發(fā)認證

汽車作為現(xiàn)代工業(yè)文明的集大成產(chǎn)物，從設計到量產(chǎn)，期間的研發(fā)需要制作大量的樣件用于產(chǎn)品認證。而在沒有3D打印之前，這些樣件是通過手工、CNC等多種方法加工制成的。

▲3D打印設計制造的汽車結構件（來源：升華三維）

而在現(xiàn)今，在研發(fā)階段，已經(jīng)有大量的樣件是通過3D打印來制作了。隨著3D打印技術的進步，其制作周期短，精度高，成本低的優(yōu)勢將進一步凸顯。

批量生產(chǎn)零件

由于3D打印的定制化、個性化的特征，這也是其不適宜大批量生產(chǎn)的主要原因，因此目前制造的零件直接應用在量產(chǎn)車上還是比較少，大部分還是用作測試件。比如各種超級跑車，F(xiàn)1賽車等，以此作為改裝件。而由于3D打印定制程度高，成型限制小，可以制造出經(jīng)過拓撲優(yōu)化的零件，這些零件往往具有復雜的幾何形狀，比原來的零件更輕，性能更好。

▲3D打印汽車金屬結構件（來源：升華三維）

目前，已有不少汽車行業(yè)頭部廠商在加大3D打印技術研發(fā)。以期用3D打印技術來批量生產(chǎn)零件，為汽車帶來更好的性能。

分布式生產(chǎn)

分布式生產(chǎn)(Distributed Manufacturing，DM)是基于本地的小規(guī)?？焖僭O計與生產(chǎn)。源自于工程能力，盡可能以接近量產(chǎn)化的成本生產(chǎn)出少量零件，而不是大批量、集中化的生產(chǎn)模式。汽車行業(yè)是一個高度集中的產(chǎn)業(yè)，大量的零部件被運往工廠，在生產(chǎn)線上組裝成整車，再運往全球各地進行銷售。由此，需要使用大量的運力。而3D打印可以實現(xiàn)分布式生產(chǎn)，在當?shù)?D打印出底盤、各種零件，再組裝。

3D打印整車

從目前的來看，打印整車離量產(chǎn)還有一定距離，不過這些年來，各種3D打印的汽車、電動車也是不少。當前的3D打印技術，已經(jīng)可以用來打印整車底盤，車架，車門等，且3D打印的底盤等部件可以整合多個部件，實現(xiàn)一體成型，不僅可以減少裝配時間，還可以提升牢固度。

▲3D打印概念汽車（來源：網(wǎng)絡）

雖然目前受限于打印速度，不具備批量生產(chǎn)的能力。但當打印速度和技術成熟度提升到一定階段時，3D打印整車也將照進現(xiàn)實。

相向而行，3D打印在汽車行業(yè)應用價值無限

3D打印具備傳統(tǒng)制造工藝無法比擬的技術優(yōu)勢，可在不犧牲結構部件性能的情況下，實現(xiàn)部件的整合設計并制造，為汽車制造提供新的設計思路和發(fā)展途徑。在3D打印技術與汽車產(chǎn)業(yè)結合越來越緊密的今天，我們發(fā)展3D打印工藝在逐步走向成熟、材料種類也在不斷豐富、生產(chǎn)成本在不斷降低。相向而行，相信汽車行業(yè)內(nèi)大規(guī)模普及使用3D打印技術的一天很快就會到來。

升華三維作為具備材料開發(fā)、設備研發(fā)生產(chǎn)、系統(tǒng)軟件開發(fā)到脫脂和燒結工藝為一體的金屬/陶瓷間接3D打印解決方案供應商。在助力汽車工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展方面，升華三維將以增材制造“數(shù)字化、個性化、定制化”的技術特點，通過金屬/陶瓷間接3D打印技術幫助汽車生產(chǎn)制造工業(yè)創(chuàng)造更多效益與價值。