劉杏，趙燦

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

1 三維打印的分類

近年來，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命代表性技術(shù)”的三維打印技術(shù)，正慢慢走入我們的工業(yè)、商業(yè)以及個(gè)人應(yīng)用等諸多領(lǐng)域。與此同時(shí)中國正逐漸成為全球最大的汽車生產(chǎn)與消費(fèi)市場(chǎng)，對(duì)于中國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來說，這既是機(jī)遇，也充滿挑戰(zhàn)。當(dāng)三維打印技術(shù)與汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)合在一起，又將會(huì)給我們帶來怎樣革命性的創(chuàng)新？

三維打印技術(shù)，最早誕生于20世紀(jì)80年代，傳統(tǒng)稱之為快速成型技術(shù)、區(qū)別于做減法的去除式制造技術(shù)，它是一種做加法的增材料制造技術(shù)。它以三維數(shù)據(jù)為輸入，以塑料、金屬、陶瓷等為原材料，以專業(yè)的制造設(shè)備為工具，以逐層制造并層層堆積為過程，最后，以三維實(shí)物為輸出。

以下列舉幾類三維打印的原理及優(yōu)缺點(diǎn)，參見表1。

表1

2 三維打印的優(yōu)勢(shì)

三維打印在汽車設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方面也具有非常突出的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）節(jié)省時(shí)間與成本：生產(chǎn)成本低，同時(shí)也降低時(shí)間成本。

（2）更加復(fù)雜的設(shè)計(jì)：可以設(shè)計(jì)更加獨(dú)特的外部造型和更加復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

（3）可以滿足小批量定制生產(chǎn):幾件或者幾十件不同的設(shè)計(jì)可以同時(shí)制造。

（4）使設(shè)計(jì)創(chuàng)新更加靈活多變：設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)制造，自由化設(shè)計(jì)參數(shù)。

三維打印作為一種全新的制造技術(shù)，現(xiàn)在在汽車上無論是內(nèi)飾、外飾、結(jié)構(gòu)件還有功能鍵上都有了成功應(yīng)用的案例。

以下列舉五大創(chuàng)新應(yīng)用解決方案。

（1）快速樣件：通過快速的設(shè)計(jì)驗(yàn)證與裝配測(cè)試，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。圖1 為某車型儀表護(hù)面的快速樣件。

圖1

（2）復(fù)雜模具：結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，使用三維打印生產(chǎn)模具，可以縮短開模時(shí)間和成本，提高生產(chǎn)效率，圖2為某車型的大燈總成，打印后鍍鉻即可用。

圖2

（3）輕量化：通過材料應(yīng)用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效減輕重量，圖3為輕量化后的某拉桿。

圖3

（4）小批量的定制：通過不同設(shè)計(jì)的有效組合，降低小批量定制的成本，圖4為不同造型遙控鑰匙，不同的設(shè)計(jì)同時(shí)加工，還可以小批量化生產(chǎn)。

圖4

（5）創(chuàng)新設(shè)計(jì)：通過打破傳統(tǒng)思維局限，推動(dòng)設(shè)計(jì)的革命性。

圖5

圖5 為某車型工作燈組的異形支架。

三維打印之所以受到人們?nèi)绱酥匾?，焦點(diǎn)并非是這項(xiàng)技術(shù)的本身，而是它可能引發(fā)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)變革。

3 三維打印對(duì)企業(yè)發(fā)展的影響

三維打印在企業(yè)發(fā)展層面的潛在優(yōu)勢(shì)是，1.企業(yè)可具備快速提供價(jià)格合理且符合個(gè)性化需求的能力，無需擁有已經(jīng)制造出來而沒有售出的物品倉庫，實(shí)現(xiàn)真正意義上的零庫存。2.設(shè)計(jì)人員可以通過三維打印快速生產(chǎn)樣件和模具，大大減少設(shè)計(jì)周期和成本，而且還可以大大避免設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。3.三維打印的優(yōu)勢(shì)還在于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)靈活性和個(gè)性化定制的便利性，使設(shè)計(jì)人員不拘泥于現(xiàn)有模具和成本的限制，大膽創(chuàng)新，客戶也使自己的個(gè)性化需求更加充分的體現(xiàn)。

4 結(jié)束語

由于增材料制造技術(shù)適合復(fù)雜和難加工材料構(gòu)件、不需要重型鍛造工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和模具、設(shè)計(jì)周期短、材料利用率高等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在汽車制造業(yè)中顯示出不可代替的作用和廣闊的應(yīng)用前景，成為國際前沿的研究熱點(diǎn)和重要的主攻方向。我門也應(yīng)該抓住增材料制造技術(shù)發(fā)展契機(jī)，緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，積極響應(yīng)更新，更先進(jìn)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)理念，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)還能降低生產(chǎn)成本，而且還能減少資源的消耗和浪費(fèi)，保護(hù)環(huán)境，使人們和子孫后代能夠生活的更好。

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