盘点3D打印汽车现在和未来的应用
3D打印技术一度炒的非常火热,有人拿它打印出来手枪(能发射几颗子弹另说),还有人准备用它打印飞机,手枪飞机的太遥远了,就拿我们身边最接近的工业品——汽车来说,未来会直接3D打印汽车么?今天就来和大家聊一聊。
3D打印技术其实包含很多种成型技术,总的来说,它就是采用逐层成型的办法,按照电脑的设定,把各种粉末(包括金属、塑料)或者石膏、面粉什么的聚集成型的技术——如果你高兴,甚至可以“打印”匹萨或者包子——当然,我们要了解的还是在现有技术条件下,3D打印技术对于汽车零部件能完成和不能完成的任务,首先看看3D打印的特点:
I、造型:非常灵活,远胜大部分传统加工技术;
II、机械强度和耐久性:还有待提升(钛合金是个例外,下面会提到),目前多用于非承力部件;
III、效率:还比较慢,与传统加工技术相比无优势(比冲压什么的就弱的多了);
IV、成本:偏高,量产车全车使用不现实,用在赛车和研发还比较合适。
那么,问题来了:
Q1:3D打印最厉害的一点是什么?
A:直接一体成型非常复杂造型的东西,包括内部结构特别复杂的部件
3D打印由于是直接立体成型,所以使用灵活性非常大,复杂越复杂越有优势,比如打印个镂空工艺品什么的。这一特点用在汽车上面自然也有用武之地,比如自动变速箱的滑阀箱,待条件成熟完全就可以用3D打印技术来做。
Q2:做汽车配件,3D打印目前最大的硬伤是什么?
A:力学强度和耐久性无法满足很多关键部件的需求
3D打印的东西造型没有问题,但是强度和耐久性目前还不能很好保障,而汽车上面很多部件,比如底盘、悬挂、发动机、变速器的很多零件,对于强度要求极高,还是只能依赖传统工艺制造。至于那些造型复杂,但是对受力要求不高的部件,比如进气歧管等等,就可以玩玩3D打印了。
前面提到,有一个例外,那就是钛合金,由于技术方面的原因(主要是材料自身的特点),钛合金现在可以3D打印大尺寸(米级的)的部件——而且同时确保强度,不过问题来了,大家都知道钛合金价格昂贵,航空航天可以玩得起,但是汽车行业也只有高性能车敢在气门这样的小部件上使用,所以需要受力的汽车部件现在要想3D打印还行不通。
对于3D技术已经有的应用,可以查看此前的相关链接:
3D打印与镁合金轻量化 访通用2013科技日
3D打印与镁合金轻量化 访通用2013科技日
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Q3:现在汽车厂商都用3D打印干什么?
A:打印非量产、小批量的复杂部件,比如试装车的内饰、赛车的进气歧管
由于传统汽车零部件加工技术还是要比3D打印有强度、成本和效率上的明显优势,所以目前3D打印要想用在量产车型上还为时尚早。
由于成本、效率方面的原因,即便是非承力部件,可以使用(或者说用得起的)3D打印制造零部件的主要还是一些赛车和非量产车,这样成本可以接受,慢一点问题也不大,而且它们往往都是“独苗”,要单独开个模具做出来还挺麻烦,就靠3D打印来帮忙了。
Q4:3D打印的保险杠是不是不需要喷漆了?
A:该喷还是得喷,不过未来维修保险杠也许很简单
3D打印的塑料部件和普通挤压成型的塑料件并没有外观上的显著区别,所以3D打印的保险杠还是要喷漆。不过比较妙的是,3D打印也能用来修车,尤其是用在一些限量的车型,比如多数超跑的外观部件维修方面,普通车还是换杠子得了,更省事。
结语:3D打印是一种新兴的制造技术,它能做出非常复杂造型的东西,但是结构强度、成本和生产效率目前还不能广泛应用于量产汽车,不过也在汽车研发和赛事方面有所建树。正如电动汽车一样,。随着技术发展,我们能看到3D打印是未来汽车技术的方向之一,没准那一天大家真能开着完全打印出来的汽车上路行驶。
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