若3D打印能廣泛應(yīng)用在汽車(chē)制造業(yè)中，會(huì)產(chǎn)生哪些化學(xué)反應(yīng)？

3D打印技術(shù)相信不少人都略有耳聞，自1986年美國(guó)科學(xué)家Charles Hull開(kāi)發(fā)出世界上一臺(tái)3D印刷機(jī)，至今已超過(guò)了30年，不過(guò)近些年才走入人們的視線(xiàn)中并引發(fā)熱議。3D打印可以應(yīng)用在國(guó)際空間站、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、汽車(chē)行業(yè)、電子行業(yè)等，并且已經(jīng)有不少的成功案例。3D打印技術(shù)被不少學(xué)者看好，稱(chēng)其“前途無(wú)量”甚至可以顛覆某些行業(yè)。

就拿我們朝夕相處的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，3D打印技術(shù)應(yīng)用在汽車(chē)制造上其實(shí)早已經(jīng)不是什么新鮮的事情。2010年的時(shí)候，由美國(guó)Jim Kor團(tuán)隊(duì)研發(fā)的采用3D打印技術(shù)制造的6:1模型車(chē)，這也是世界上3D打印汽車(chē)。不過(guò)3D打印出來(lái)輛能跑的汽車(chē)，要說(shuō)2014年由美國(guó)Local Motors公司設(shè)計(jì)制造一款名叫“Strati”的小巧兩座家用車(chē)，這輛車(chē)?yán)靡慌_(tái)超大的3D打印機(jī)制造了40個(gè)零部件，連車(chē)身都是一體成型。

其余如傳動(dòng)系統(tǒng)、懸架、電池、輪胎、線(xiàn)路、電動(dòng)馬達(dá)等零部件是采用傳統(tǒng)工藝制造，這部車(chē)從零部件生產(chǎn)到組裝好歷時(shí)45個(gè)小時(shí)，全身共49個(gè)零部件。相比我們所熟知的，由上萬(wàn)個(gè)零部件組成的傳統(tǒng)汽車(chē)，“Strati”可以說(shuō)是非常簡(jiǎn)潔了。

不過(guò)這么多年過(guò)去了，3D打印技術(shù)還沒(méi)有全面覆蓋到傳統(tǒng)汽車(chē)的整車(chē)制造上，處于概念的宣傳力度大于實(shí)際應(yīng)用的狀態(tài)。在傳統(tǒng)汽車(chē)制造業(yè)中，如徽標(biāo)、擋泥板、方向盤(pán)、儀表板等等普通零部件的制造成功應(yīng)用了3D打印技術(shù)。但高性能零部件的3D打印技術(shù)還有待探索。不過(guò)今年3月，本田的研發(fā)部門(mén)與軟件公司Autodesk展開(kāi)合作，雙方設(shè)計(jì)了一款曲柄軸并利用3D打印技術(shù)制造樣品。據(jù)悉，這款曲柄軸相比傳統(tǒng)制造的曲柄軸能實(shí)現(xiàn)大幅減重30%。但曲柄軸這種發(fā)動(dòng)機(jī)核心部件工作強(qiáng)度高，耐磨損程度還需進(jìn)一步去測(cè)試。如果這款曲柄軸能成功應(yīng)用在量產(chǎn)汽車(chē)上，是否意味著會(huì)有越來(lái)越多高性能零部件可以用3D打印技術(shù)來(lái)制造？答案是肯定的，但目前來(lái)說(shuō)還不太現(xiàn)實(shí)。

不可否認(rèn)，3D打印技術(shù)在汽車(chē)制造業(yè)有著巨大潛力，相比傳統(tǒng)制造方式有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。舉個(gè)例子，車(chē)身的鈑金覆蓋件需要經(jīng)歷開(kāi)模沖壓、三維切割、修邊、沖孔等多道復(fù)雜的工序，但如果利用3D打印技術(shù)，就可以省略模具設(shè)計(jì)與制造，在CAD上設(shè)計(jì)好圖形即可，精簡(jiǎn)了工序與制造周期。

但3D打印技術(shù)的限制也不少，目前來(lái)說(shuō)3D在批量生產(chǎn)方面和傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)還無(wú)法對(duì)比，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)無(wú)法大規(guī)模實(shí)現(xiàn)。這對(duì)追求高效生產(chǎn)的汽車(chē)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，在這一點(diǎn)上兩者無(wú)疑是不契合的。另外，3D打印技術(shù)在材料上也存在限制，昂貴和稀有的材料無(wú)法實(shí)現(xiàn)打印，加上這方面的復(fù)合型人才缺乏等等原因，都使得3D打印技術(shù)在整車(chē)制造上暫時(shí)無(wú)法廣泛應(yīng)用。

但時(shí)代在發(fā)展，科技也一直在進(jìn)步。假以時(shí)日3D打印技術(shù)沖破層層障礙，能在汽車(chē)制造業(yè)上廣泛應(yīng)用的話(huà)，將產(chǎn)生哪些“化學(xué)反應(yīng)”？

在全世界節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的大背景下，各大車(chē)企為應(yīng)對(duì)各國(guó)制定的法律法規(guī)，努力提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率，減少二氧化碳的排放，另外就是在輕量化方面入手。前面已經(jīng)提到本田利用3D打印技術(shù)制造的曲軸柄重量能減輕30%。如果整車(chē)零部件都能大幅減重，那么就可以很大程度上降低燃油的消耗，達(dá)到減排的目的，同時(shí)提高續(xù)航里程。就好比同一個(gè)人，正常跑步和負(fù)重30公斤跑步2公里這兩種情況，體力消耗的速度和程度肯定存在很大的差距。

對(duì)于車(chē)企而言，汽車(chē)輕量化有助于自家車(chē)型的排放能符合該國(guó)相關(guān)的法律法規(guī)。而且相同的動(dòng)力總成下，整車(chē)重量更輕加速性能會(huì)明顯提升。改裝圈有句話(huà)叫“馬力大10匹，不如車(chē)重輕10斤”，說(shuō)的就是這個(gè)道理。此外對(duì)于消費(fèi)者而言，燃油消耗大幅降低意味著用車(chē)成本也隨之降低。

一款新車(chē)從研發(fā)到量產(chǎn)，一般需要3-5年時(shí)間。如果能利用3D技術(shù)，那么在制作一個(gè)量產(chǎn)車(chē)的油泥模上就可以迅速完成，并通過(guò)油泥模型發(fā)現(xiàn)細(xì)部結(jié)構(gòu)和一些在效果圖中未發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行修改和處理。另外，還可以用3D打印生產(chǎn)出騾車(chē)(研發(fā)階段的測(cè)試車(chē))所需的零部件，進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，然后對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化和改良，再進(jìn)行新車(chē)批量生產(chǎn)。3D打印技術(shù)在這一系列研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中，能起到降低研發(fā)成本和縮短研發(fā)周期的作用。正所謂羊毛出在羊身上，一款車(chē)研發(fā)生產(chǎn)成本高，終還是消費(fèi)者來(lái)買(mǎi)單。降低了成本，那么終端銷(xiāo)售的價(jià)格也相應(yīng)降低，消費(fèi)者可以用更少的錢(qián)來(lái)購(gòu)車(chē)。

還有我們或多或少都聽(tīng)過(guò)某一款車(chē)現(xiàn)在賣(mài)得很火，但產(chǎn)能有限需要加價(jià)才能優(yōu)先提車(chē)。因?yàn)槠?chē)生產(chǎn)制造有著一條龐大的供應(yīng)鏈，由原材料采購(gòu)、零部件生產(chǎn)、整車(chē)裝備、物流、分銷(xiāo)等等組成。舉個(gè)例子，如果零部件生產(chǎn)商的產(chǎn)能跟不上，勢(shì)必會(huì)影響整車(chē)裝備的產(chǎn)量，再影響到整個(gè)供應(yīng)鏈。因此，如果3D打印技術(shù)能提高供應(yīng)鏈的效率，那么就可以拓展整個(gè)供應(yīng)鏈的利潤(rùn)空間。

總而言之，3D打印技術(shù)在汽車(chē)制造業(yè)的巨大潛力令人期許，或許我們就能開(kāi)上3D打印的汽車(chē)。但就目前的技術(shù)水平而言，3D打印廣泛應(yīng)用在汽車(chē)制造上，還有很長(zhǎng)一段路要走。

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