汽車制造中的3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)又稱為快速成型技術(shù)和增材制造技術(shù)，該技術(shù)以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，將計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出的圖形數(shù)據(jù)導(dǎo)入到3D打印機(jī)中，打印機(jī)內(nèi)部的粉末狀金屬或聚合物材料通過程序控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)逐層堆疊形成3D物體。

與3D打印技術(shù)相比，傳統(tǒng)汽車制造業(yè)采用減材制造技術(shù)，因而造成原料的浪費(fèi)，使汽車的制造成本增加。由于傳統(tǒng)制造技術(shù)在制造汽車開發(fā)原型時(shí)，需要耗費(fèi)大量的制造時(shí)間，因而3D打印技術(shù)吸引了汽車研發(fā)人員和制造人員的關(guān)注。將3D打印技術(shù)應(yīng)用在汽車研發(fā)和制造中，能夠?qū)崿F(xiàn)汽車零部件的快速成型，便于在汽車設(shè)計(jì)的早期階段驗(yàn)證零部件的可行性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)偏差，縮短開發(fā)周期。此外，零部件的制造不需要先進(jìn)行模具開發(fā)，也不需要進(jìn)行沖壓、焊接等過程處理，降低了制造成本。3D打印常用的原材料為金屬和樹脂聚合物。將金屬材料作為原材料時(shí)，通過激光或電子束直接將金屬熔化成金屬粉末用于3D打印。而將樹脂聚合物作為原材料時(shí)，可通過將其液化或?qū)⒐虘B(tài)樹脂聚合物粉末化用于3D打印。

目前，3D打印仍然受技術(shù)裝備、品質(zhì)安全、政策法規(guī)和成本的限制，僅適用于少批量、小尺寸、復(fù)雜零部件的加工，還不能完全替代傳統(tǒng)制造業(yè)大規(guī)模、大批量的制造優(yōu)勢。不過，在個(gè)性化、高復(fù)雜度、高精度汽車零部件制造方面，3D打印技術(shù)已經(jīng)開始取代傳統(tǒng)的汽車制造技術(shù)。

刊名：The Lancet（英）

刊期：2016年第388期

作者：Naomi Lee et al

編譯：陳丁躍