3D打印的原理使得其在復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的制作中擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)使用鈦合金等材料經(jīng)一體成型打印生產(chǎn)出來(lái)的汽車配件可以有效實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的要求。因而，無(wú)論是車廠、零部件廠商還是售后服務(wù)供應(yīng)商，該技術(shù)的應(yīng)用已在汽車行業(yè)掀起一輪新的制造技術(shù)革新。
3D打印在汽車中的應(yīng)用技術(shù)有哪些？
目前，汽車行業(yè)已采用了多種3D打印技術(shù)，包括：電子束熔融（EBM）、熔融沉積造型（FDM）、分層實(shí)體制造（LOM）、三維打印、立體光刻造型、選擇性激光燒結(jié)（SLS），旨在打造低成本、個(gè)性化的車輛。
許多汽車及零部件廠商還采用了數(shù)碼技術(shù)，用于車輛的原型制作、測(cè)試及各類工具、機(jī)床夾具、固定裝置及零部件的生產(chǎn)制作。對(duì)汽車及零部件廠商而言，盡管3D打印技術(shù)尚處于初創(chuàng)期，但3D打印技術(shù)及其設(shè)備將助推汽車行數(shù)字化制造變革，其作用無(wú)疑是至關(guān)重要的。
我們了解到，福特、BMW、GM、大眾、豐田、Tesla、法拉利、蘭博基尼、保時(shí)捷等汽車巨頭均有應(yīng)用3D打印技術(shù)在自己汽車的研發(fā)制造中，大型汽車廠商的加入掀起3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)的潮流。

相對(duì)于傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)方式，3D打印汽車在以下三個(gè)方面優(yōu)勢(shì)明顯：
1、3D打印擁有更快的速度、更低的零部件成本，更高的機(jī)密性；
2、多樣的材料選擇，不同的機(jī)械性能以及的功能性原型制作，讓制造商在前期可以隨時(shí)修正錯(cuò)誤并完善設(shè)計(jì)，使得錯(cuò)誤成本化；
3、在最終使用部件制造中，3D打印技術(shù)可讓原始設(shè)備制造商和零件制造商的部件的生產(chǎn)不出現(xiàn)延遲，并可為汽車制造商定制生產(chǎn)持久耐用的最終使用產(chǎn)品。
3D打印在汽車行業(yè)的應(yīng)用貫穿整個(gè)生命周期
3D打印在汽車領(lǐng)域最開(kāi)始的應(yīng)用主要集中在研發(fā)階段的造型評(píng)審和設(shè)計(jì)驗(yàn)證，隨著3D打印技術(shù)不斷發(fā)展、汽車及零部件廠商對(duì)3D打印技術(shù)認(rèn)知度提高以及汽車行業(yè)自身發(fā)展需求，3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用向功能性原型和功能零部件擴(kuò)展。
在3d打印汽車配件生產(chǎn)環(huán)節(jié)：
集中于定制化/小批量/對(duì)成本不敏感的高端跑車、賽車
與研發(fā)環(huán)節(jié)相比，生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)零部件機(jī)械性能、光潔度等要求更為嚴(yán)格，因此對(duì)3D打印技術(shù)水平的要求高，對(duì)應(yīng)的成本也高。3D打印技術(shù)在該環(huán)節(jié)的應(yīng)用主要集中于定制化、小批量、對(duì)成本相對(duì)不敏感的高端跑車、賽車上。
蘭博基尼3D打印制造零部件
2007年，蘭博基尼購(gòu)入一臺(tái)Stratasys Dimension 1200es 3D打印機(jī)應(yīng)用于產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)。2010年，公司又相繼購(gòu)入Stratasys的Fortus 360mc和Fortus 400mc制造系統(tǒng)，用于構(gòu)建更大尺寸的零部件。
Stratasys Fortus 400mc使用ULTEM 9085材料制造的蘭博基尼發(fā)動(dòng)機(jī)管道，Stratasys Fortus 400mc使用ULTEM 9085材料制造的支撐門板
3D打印技術(shù)不僅為蘭博基尼的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提供了無(wú)限自由的設(shè)計(jì)空間，也為制造團(tuán)隊(duì)快速制造出高品質(zhì)的零部件提供了幫助。在零部件制造前，蘭博基尼的團(tuán)隊(duì)會(huì)使用Stratasys公司的設(shè)備設(shè)計(jì)模型和原型，用以調(diào)整、測(cè)試和驗(yàn)證零件和設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)、選擇生產(chǎn)材料。除了在研發(fā)階段應(yīng)用3D打印技術(shù)外，蘭博基尼還應(yīng)用其直接生產(chǎn)部分零部件，包括保險(xiǎn)杠節(jié)、方向盤、內(nèi)外飾件、通氣柵、車門面板、座套、空氣加熱器等，多為外觀件。

相信許多客戶，都有著一些特定需求的產(chǎn)品手板。當(dāng)前的供應(yīng)商沒(méi)辦法達(dá)到這種要求的時(shí)候。只能找新的正規(guī)廠家來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樾S制作的實(shí)在不放心。對(duì)此推薦您選擇與精速三維模型合作。因?yàn)樯蟼€(gè)月就有一位找浙江手板模型廠的客戶尋求幫助。
許工看了圖紙之后，覺(jué)得沒(méi)什么難度，就把報(bào)價(jià)單發(fā)送給張先生了，張先生覺(jué)得這個(gè)手板加工起來(lái)不是那么容易的，尤其是在精度方面，一般的浙江手板模型廠都難以達(dá)到，所以對(duì)精速三維能否達(dá)到他的要求半信半疑。
項(xiàng)目經(jīng)理就打開(kāi)了客戶3D圖紙?jiān)侔l(fā)送給客戶來(lái)確認(rèn)一下是否無(wú)誤。就交到生產(chǎn)線的同事來(lái)進(jìn)行制作，使用3d打印加工成型。見(jiàn)過(guò)手工師傅的精打細(xì)磨后送至QC確認(rèn)沒(méi)有損壞，再進(jìn)行噴漆上色處理使用的技術(shù)都是由美國(guó)CTO指導(dǎo)的新型工藝。制作完成就由順豐物流送到這位浙江手板模型廠客戶手中。在當(dāng)下市場(chǎng)許多產(chǎn)品都是需要使用金屬材料的，所以許多客戶找金屬手板的供應(yīng)商很麻煩因?yàn)樵O(shè)備不好質(zhì)量差很麻煩。在此小編可以推薦大家選擇精速三維模型這家深圳鋁合金手板模型廠，供應(yīng)商專業(yè)制作手板7年經(jīng)驗(yàn)豐富。

3D打印手板和數(shù)控手板工藝對(duì)比

3D打印機(jī)
1、可加工各種復(fù)雜曲面及異形結(jié)構(gòu)
2、一次成型，去除支撐后得到即完整樣品
3、無(wú)需考慮任何夾具設(shè)計(jì)CNC
4、普通三軸CNC無(wú)法加工此類復(fù)雜形狀
5、復(fù)雜零件需多次成型，且需拆分編程工作量大
6、需考慮夾具設(shè)計(jì)并制造出來(lái)成本結(jié)構(gòu) 3D打印
7、自帶驅(qū)動(dòng)軟件快速計(jì)算出打印時(shí)間及所需材料，無(wú)需專業(yè)培訓(xùn)
8、只要XYZ成型面積尺寸足夠，一次性可加工多個(gè)零件，真正的無(wú)需人工值守
9、所見(jiàn)即所得，高精度，無(wú)加工出錯(cuò)
10、無(wú)需復(fù)雜維護(hù)，打印完成后快速簡(jiǎn)單清掃工作臺(tái)材料絲

CNC
1、需專業(yè)編程人員，和專業(yè)操機(jī)人員及夾具設(shè)計(jì)。
2、一次性只能加工一個(gè)零件，從設(shè)計(jì)到制造至少三人以上投入，人工成本高
3、會(huì)存在人為的操機(jī)失誤或裝夾不良導(dǎo)致的加工出錯(cuò)
4、加工完成需專人打掃機(jī)床、清理廢料等，且時(shí)間較長(zhǎng)（人力成本）。
3D打印在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例
研發(fā)環(huán)節(jié)：
集中于試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、功能性原型制?br>汽車研發(fā)環(huán)節(jié)一般包括五個(gè)階段：方案策劃、概念設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、樣車試驗(yàn)以及投產(chǎn)啟動(dòng)。3D打印技術(shù)因其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，在研發(fā)環(huán)節(jié)的應(yīng)用較多，在概念設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、樣車試驗(yàn)以及投產(chǎn)啟動(dòng)均有應(yīng)用，體現(xiàn)為3D打印試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、功能性原型等形式?br>2006年，本田集團(tuán)引入3D打印技術(shù)作為試驗(yàn)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)人員開(kāi)始探索將3D打印技術(shù)用于汽車部件和汽車配件的可能性。本田采購(gòu)了Stratasys公司的ObjetEden5000V型3D打印機(jī)，幫助其在各標(biāo)準(zhǔn)車型配置的基礎(chǔ)上研發(fā)具有地方特色的汽車附件。據(jù)悉，每輛車最多可以有300個(gè)這樣的附件，包括車身內(nèi)外飾件、鏡子、車輪、旋鈕等。
霧燈裝飾成品，在采用3D打印技術(shù)之前，汽車企業(yè)需使用數(shù)控機(jī)床來(lái)制作配件原型，必須有操作員在機(jī)床刀具巨大的噪音下全程進(jìn)行監(jiān)管，從而確保生產(chǎn)。外包項(xiàng)目經(jīng)常由于與代工方溝通效率低下，而不斷出現(xiàn)延期，導(dǎo)致產(chǎn)品無(wú)法如期上市。而3D打印技術(shù)的引進(jìn)使得這些問(wèn)題得以解決。設(shè)計(jì)人員可以在設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)時(shí)檢查物體的相關(guān)形態(tài)并迅速做出設(shè)計(jì)調(diào)整，在確保原型產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)，大大縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和原型開(kāi)發(fā)所需的時(shí)間，提高研發(fā)效率。

3d打印小批量生產(chǎn)技術(shù)：手板硅膠
手板硅膠,是雙組份的室溫固化硅膠,用于制作手板模型設(shè)計(jì),PVC塑膠模,水泥制品模具,熔點(diǎn)合金模,合金玩具工藝,塑膠玩具工藝品,禮品文具,大型雕像,文物復(fù)制,鞋底模具制造,移印定位,電子設(shè)備抗震等。
手板硅膠特點(diǎn):
1、粘度低,流動(dòng)性好,好操作。
2、縮水率小,不變形,縮率在千分之二。收縮率大的話,生產(chǎn)出的產(chǎn)品會(huì)變小,其他液體變成固體后會(huì)變形
3、耐高溫
備注:其實(shí)硅膠要求翻模的次數(shù)是越多越好,但是手板模型設(shè)計(jì),只需要三到五個(gè)產(chǎn)品打樣給客戶就可以了,所以翻模次數(shù)無(wú)要求。
手板硅膠的制作工藝:
開(kāi)模具方式有包模、刷模(分片模、立體模、平面模)、灌注模,這是根據(jù)產(chǎn)品的大小來(lái)決定的。
一、包模:先在模種上包一層厚度為3~5mm的泥土,做石膏外套,除去泥土漬脫模種,把攪拌好的硅膠和固化劑倒入套有模種的石膏外套,固化成型。
二、刷模:一般刷三層式根據(jù)模具要求多層,層刷在模種上抽真空,刷到位。第二層貼紗布。第三層蓋面固化成型。
三、灌注模:把攪拌均勻的硅膠和固化劑倒入圍好模種的容器中,抽真空固化成型。有的不能直接取出模種的還須開(kāi)刀脫模,以便生產(chǎn)順利。
手板硅膠操作方法:
1.首先你要把原始模型或者要復(fù)制的產(chǎn)品處理好。因?yàn)槟銖?fù)制的產(chǎn)品或模型沒(méi)有經(jīng)過(guò)打磨或拋光,實(shí)際上模型或產(chǎn)品本身不夠光滑或,它們是流動(dòng)的液體,A組份是硅膠,B組份是固化劑,你用硅膠做的模具不夠好,實(shí)際灌出來(lái)的產(chǎn)品也不夠光滑。
2.抽真空處理,按一定量的比例,把硅膠與固化劑攪拌均勻后,進(jìn)行抽真空處理抽空的時(shí)間不要太長(zhǎng)。因?yàn)楣枘z與固化劑攪拌的時(shí)間會(huì)產(chǎn)生氣泡,不做抽真空處理,把氣泡抽出來(lái)的話,做出的硅膠模具會(huì)有很多氣孔,直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
3.把抽空好的硅膠倒入?？蚶?。