2021年4月19日上海車展開幕，大量新車的報道及視頻撲面而來，尤其是互聯(lián)網巨頭們的介入讓電動汽車新產品推出的速度越來越快，各大車廠都在使用新的技術手段來加快新車的研發(fā)和上市速度，而3D打印將會成為汽車廠商們離不開的一項技術。
△豐田Supra MK5，由Jaymes Kine拍攝
△3D打印行業(yè)權威Wohlers 2021報告，汽車行業(yè)是3D打印應用的第一大行業(yè)，占16%的比重；航空航天、科研、醫(yī)療齒科等緊跟其后
增材制造自1980年代出現(xiàn)，現(xiàn)在被稱為3D打印。經過數十年發(fā)展，這項技術已經達到了拐點，并且在各個工程領域的地位越來越重要。通過降低制造商的生產成本、提高原型質量，3D打印技術為汽車原型的快速制造打開了大門，極大地改變了汽車行業(yè)的設計和生產流程。
由手工制作向自動化轉變
△汽車設計師經常使用粘土來制作新車的原型
在之前的很長一段時間里，汽車行業(yè)都在使用傳統(tǒng)的方法來制造汽車的原型，通常采用木材、粘土、泡沫和金屬等材料來制作。有的時候，某些關鍵組件原型的制作需要等待很長時間，嚴重影響產品測試并投入生產的速度。
向自動化轉變確實會為行業(yè)帶來新的機會，但因為各種原因，很多方法尚未發(fā)揮潛力。例如，計算機輔助的CNC銑削速度很快，但是高昂的運行成本和材料浪費使這種方法形同雞肋，更不用說其他有局限性的制造方法了。人們在尋找更好的制造方法的過程中花費了大量時間和金錢，造成了預算緊縮，這在很大程度上阻止了制造商探索更多的設計方案。
如果汽車廠要真正創(chuàng)建突破性的產品設計，就必須進行大量的試驗。但是，如果沒有快速原型制作來快速證明（或否定）產品設計概念，那么公司將在時間和預算方面受到很多限制。而設計師也因為擔心時間問題而不敢嘗試很多還不成熟的方案。
快速原型制作使汽車設計師和工程師從一開始就節(jié)省大量時間和資源。只需使用CAD軟件創(chuàng)建數字模型來替代傳統(tǒng)的繪圖板，然后將模型直接發(fā)送到3D打印機，就可以開始逐層精細打印了。
△增材制造逐層打印
3D打印機會根據每一層的結構來打印凝膠，并將這些層逐漸累加起來，最終形成一個3D實體零件。3D打印材料使工程師能夠設計具有不同剛度、密度、重量、耐熱性和耐化學性等性能的組件。
3D打印尺寸和速度是汽車行業(yè)的挑戰(zhàn)
△Massivit 3D打印機的實際應用
不同類型的3D打印機可以滿足不同需求，每種都有不同的技術方法來實現(xiàn)最佳效果。但是，無論打印機的類型如何，這項技術作為一個整體始終受到兩個主要因素的限制：尺寸和速度。
大多數3D打印機只能生產較小的零件，因為全尺寸零件實在太大了。即使它們能夠打印大尺寸，打印速度也很慢，使項目成本增加。
在諸如汽車工業(yè)的原型制作中，所需時間和結構完整性是兩大關鍵性要素。即使能夠打印比平常大的零部件，因為工作速度慢導致延誤，也會變相增加開發(fā)成本，從而剝奪了汽車制造商快速開發(fā)和測試新原型的靈活性。
值得慶幸的是，下一代增材制造技術已經誕生。諸如Massivit 1800 Pro 3D之類的打印機已經改變了游戲規(guī)則，只需短短的一小段時間就可以生產比以往更大、更完整的產品。這種發(fā)展為業(yè)界一直渴望的快速汽車原型開發(fā)奠定了基礎。
邁向汽車原型的下一步
△Massivit 3D 1800 pro打印機，已經被全球3D打印產品庫product.nanjixiong.com 收錄
Massivit改進了3D打印技術，能夠生產高度達6英尺/1.8米的完整零件。使汽車制造商能夠為生產與實際大小一樣的組件，例如保險杠和車身面板。這些以前只能使用微型模型或繁重的人工制造工藝才能完成，成本和時間要求更高。Massivit大大提高了打印速度，因此這些大型部件現(xiàn)在可以在短短幾個小時內交付。
在2019年拉斯維加斯的SEMA大會上，Massivit與STREETFIGHTER LA合作推出了STREETHUNTER DESIGNS 2020 Supra MK5寬體套件。這個全新的套件包括所有車身面板和用于完全定制的車輛的動態(tài)尾翼。
△由BCT Entertainment為STREETHUNTER DESIGNS設計的3D豐田Supra MK5寬體套件發(fā)布
這些零件的通常需要幾周時間才能生產出來，然后運輸到展會。使用Massivit 1800 Pro 3D打印機本地打印僅用了64小時，打印了16個零件，包括將前唇和后擾流板整體打印出來（每個零件的長度將近5英尺/1.5米）。
△由BCT Entertainment為STREETHUNTER DESIGNS設計的3D豐田Supra MK5寬體套件發(fā)布
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