3D打印技术能立即运用到汽车行业中替代传统工艺吗？

浪浪沙

其实3D打印技术早在20世纪90年代中期就已经问世，3d打印技术介绍早在1986年人类就已经开发出了世界上第一台3D打印机，第一个获得3D打印技术专利的是麻省理工学院。按照大家理解的3D打印知识来讲，这项技术不需要昂贵的机械设备和模具，能直接通过三维数据变现成实物，节省了模具开发和验证时间，它所能加工的产品，可以覆盖我们所有的工业制品。按照理论上来讲，早就应该风靡全球，替代掉所有的传统加工工艺了。但事实上，最近20年我们偶尔能在媒体上听见通过3D打印技术打印出了某一个飞机、某一个汽车、某一个手枪、某一个人造肝脏外，并没有看见波音和空客把这个技术拿来量产飞机，也没有看见热衷高科技的特斯拉用来打印电池和火箭，这中间究竟还有什么难度没有攻克吗?

　　假如现在OEM要求我们开发一个塑料材质的保险杠，我们有哪几种途径可以实现呢：

　　第一种常见办法，当然是机械加工。先买来一整块比保险杠体积还要大的塑料原材料，通过编程，将不需要的区域通过设备铣削、钻孔等方法去除掉，颇有点设计阶段做快速成型件的意思。这种方法的弊端也很明显，大量的材料被白白浪费，一些结构还不能一次直接成型，比如让直接在保险杠背面加工一个直径3mm高6mm的BOSS柱，还需要单独找一台设备加工好，用胶水黏上去，使用时保证不了强度。整个过程大概一周时间就可以完成，但是一次还只能做一个，产能和效率已经被固定了。

　　第二种方法，先根据我们的三维数据，设计加工出对应的模具，再借用注塑设备，将塑料熔融后注射进模腔，冷却定型后修整完即可。但在这个过程中，像保险杠这样大一个模具，从设计到最后认可，一个专业的团队至少需要3个月时间，还不能保证尺寸100%合格，模具开发成本高达上百万。这种方法适合大批量加工，只要前期验证合格了，后期量产后，每天至少可以产几百件。

　　也许你觉得前面两种方法都太麻烦了，脑洞大开的你，突发奇想，可不可以将这个产品的原材料制作成像积木或乐高玩具一样的造型，再根据图纸，我们把每一个小的造型根据保险杠的长宽高尺寸堆积固定在一起呢。当然可以，但是这种产品堆积出来后外表粗糙，每块材料之间肯定会存在缝隙，既不牢靠，也不能直接投入使用。那我们能不能用更先进的设备来帮我们完成这个手工活呢，先将保险杠根据3维数据均分成X份，再利用计算机编程，将材料通过设备一点一点、一层一层地按照数据轮廓堆积起来，堆积后完全看不见间隙，想要的保险杠就制造出来了。那这个设备是不是有点类似我们办公用的打印机，将碳粉或油墨一层一层的堆积在纸上，最后显现出图像，完全看不出图层与图层之间的瑕疵。因此3D打印机就在这样的创意中实现了，只不过与传统办公用打印机相比，他们是在二维空间工作，3D打印机是需要在三维空间来工作。由于3D打印是用逐步逐层叠加的方法来加工，所以他真正的名字叫增材制造技术(additive manfacturing ,AM),3D打印只是他的别称。