3D打印技术将怎样影响汽车制造业

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近两年来，随着一轮概念炒作，3d打印技术越来越受到人们的青睐。美国总统奥巴马在国情咨文中一再强调3d打印等新兴技术的重要性，这导致3d打印技术的相关库存在一段时间内飙升。 在汽车行业，福特为每个工作站配置了一台3d打印机，并计划在未来为每个工程师配备一台小型3d打印机。3d打印技术变得越来越实用。 与此同时，美国设计公司Kore eco co、数字制造商redeyeondemand和3d打印制造商stratsys合作完成了首款节油混合动力车urbee2，该车将于2015年推出。 那么，我们未来驾驶的汽车会用3d打印机打印吗？3d打印技术将如何影响汽车制造业？消费者会从中受益吗？ 惊人的3d打印 3d打印是一种基于数字模型文件的快速原型技术，它使用粉末金属或塑料等粘合材料通过逐层打印来构建对象。这个定义很难理解，但实际上很简单。在2008年北京奥运会开幕式的团体体操表演中，和谐社会被用一个个人方盒子拼写出来。这个总数是由独立的点拼出的。3d打印机在普通打印机的原理上又进了一步。首先，它使用类似于普通打印机的原理来打印出平面。然后这些平面一层一层地堆积起来，形成一个三维物体。 就像孩子们玩的乐高玩具一样，如果你想用乐高玩具做一个圆柱体，你应该先做一个小圆饼，然后几个小圆饼会重叠在一起形成一个圆柱体。3d打印也是类似的原理。一个小点击中一个平面，几个平面重叠形成一个物体。这就是3d打印的原理。 了解3d打印的原理后，就很容易理解3d打印的过程: 首先，需要指定要打印什么，这需要一个模型文件。就像平面印刷一样，你必须有一张图片或一份文件。你不知道你要做什么，直到你有了这台打印机。 123然后，您需要一台3d打印机来解码该文件，并将其转换为控制打印头一系列动作的程序。当打印头完成这一系列动作时，3d打印就完成了。 第三，您必须为3d打印机提供打印材料，就像普通打印机一样，您必须提供墨盒或碳粉盒或色带，而3d打印机通常由快速成型的粉末金属、塑料、陶瓷、沙粒等制成。第四，你必须塑造印刷品。在普通打印机中，喷墨打印机直接浸入打印纸中，而激光打印机是加热的。同样，3d打印机也需要这样的过程。粉末金属通过激光直接熔化成型，塑料可以通过加热熔化，沙子可以粘合。简而言之，需要一个成型过程。 通过这一过程，计算机中的数字文件最终成为由印刷材料积累和成形的物体，这就是3d印刷的过程。在现代工业条件下，无论我们加工一个零件还是做一个模型，我们都需要先制造一个模具。然而，制造这种模具的成本非常高，不到某一批就不值得了。或者用数控机床直接在毛坯上加工，但这种方法会浪费大量的毛坯材料，而且速度很慢，价格昂贵，加工成本是以小时计算的。 另外，这两种方法都很难加工形状极其复杂、精度要求高的零件，而且加工时间会很长。 3d打印是一层一层累积的。不管零件有多复杂，它们也是3d打印的平面层，打印难度没有差别。 就像我们很难画一幅肖像。就连上海科技馆的机器人肖像也只能画一条线，这很难和照片相比，而且速度很慢。但是打印机可以在几秒钟内一张一张地打印照片，而且效果极佳，因为对于打印机来说，打印复杂照片的原理与打印纯色块是一样的。 因此，对于3d打印机来说，复杂的物体就像最简单的立方体和圆柱体一样，材料也更经济。复杂的物体可以快速准确地制造出来，这是3d打印的最大优势。 然而，正如印刷成本高于印刷成本一样，对于大规模生产的产品来说，3d印刷的成本远远高于模压、铸造和注射成型的成本。 理论上，汽车的外壳可以通过3d打印来制造，但是以这种方式制造的汽车的价格太离谱了，根本没有竞争力。 此外，对于3d打印的材料有许多限制。粉末金属、塑料、陶瓷、砂粒和其他可快速成型用于3d打印的材料在成型后性能有限。强度、硬度、耐腐蚀性和抗冲击性可能达不到实际要求。制作一个模型并看起来像它是可以的，但是当它真正应用到产品上时，要经受住使用环境的严峻考验并不容易。 3d打印技术的这些缺陷限制了3D打印技术的应用范围。 3d打印技术对汽车工业的影响[h/]就目前的3d打印技术而言，用3D打印成品汽车的所有零件或直接打印汽车仍然是不现实的。即使可以打印出来，这辆车也不会被消费者买走，也不会长久。因此，对于汽车行业来说，3d打印技术的更大意义在于设计和开发。 123 (I)设计水平 传统上，当设计一辆汽车时，设计师应该从图纸开始，然后使用设计软件将概念上的汽车形状转换成精确的数据和三维模型。如果没有3d打印技术，下一步就是粘土模型。 设计师必须首先像木匠一样敲打并制作汽车的骨架；然后，像砌砖工人一样，将滑石粉、凡士林和工业蜡混合制成油泥，然后一层一层地涂在骨架上；最后，像一个艺术家一样，刮掉油泥的形状，制作出最终的模型，看看画纸和电脑上的模型在现实中是什么样子。这个过程仍然是手工业的过程，既费时又费力。 采用3d打印技术，设计人员只需将电脑制作的3d模型输入3d打印机，3d打印机就可以快速打印3d污泥模型，大大提高了效率。步入信息时代。 汽车不仅有一个外壳，还有汽车内的各种零件，如换档手柄、仪表板、手套箱和门把手。 使用3d打印技术，工程师可以在电脑上完成模型设计，而设计师只需几分钟就可以得到实体打印模型。然后整个R&D团队中的每一个专业人员都可以根据打印出来的模型进行修改，并立即与团队中的其他人分享设计方案的改进，实现所见即所得，大大提高了汽车设计的效率。 (2)开发水平 3D打印技术的最大优势在于，它可以轻松、快速地生产高精度、复杂形状的零件。汽车上有许多形状复杂的高精度零件。 对于批量相对较小且无法达到开模规模的高端汽车，3d打印还可以直接生产一些材料能够满足要求的零件，从而降低成本，如f1赛车、豪华车和超级跑车的一些零件。 对于需要大规模生产的零件，由于材料和成本的原因，3d打印可能不适用。然而，3d打印可用于制造零件，尤其是一些形状复杂、精度要求高且需要反复调试的零件。3d打印可以快速生产出一系列略有差异的可测试零件，以帮助开发出最合适的零件，从而确保为最终生产选择最佳的零零件。好处是提高整体开发效率，缩短上市时间，减少时间和成本。排气歧管、差速器壳和后桥等零件都是以这种方式开发的原型。 总的来说，3d打印技术可以大大降低汽车开发制造过程中的成本，提高工作效率，减少新车型和零部件的开发时间。最终，这些将反映汽车的价格和质量。由于3d打印技术的普及，质量更好、技术更好、价格更便宜的汽车将会出现，消费者也将从中受益。 至于3d打印，未来大规模生产的汽车将直接打印出来。

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