近年來，在媒體的渲染下，3D打印的被更多普通人熟知。但在現(xiàn)實(shí)中，3D打印在工業(yè)界僅僅只是一種制造方法。盡管發(fā)展迅速，但其產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍然達(dá)不到整個(gè)產(chǎn)業(yè)的零頭。
說起制造業(yè)，規(guī)模細(xì)節(jié)要求高的就要數(shù)汽車制造來。只有能在汽車領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，我們才能認(rèn)為3D打印在工業(yè)界站穩(wěn)來腳跟。那么，3D打印離站穩(wěn)腳跟還有多遠(yuǎn)呢？盤點(diǎn)汽車制造應(yīng)用的3D打印技術(shù)
一、快速制作原型
3D打印剛出生時(shí)原名其實(shí)不叫3D打印，叫做快速原型(Rapid Prototyping)技術(shù)。因?yàn)樵缙?D打印的用途沒有像現(xiàn)在這么多，當(dāng)時(shí)的用途僅有一個(gè)，就是快速原型，也就是在產(chǎn)品制作過程中設(shè)計(jì)驗(yàn)證、裝配驗(yàn)證、功能驗(yàn)證等。
3D打印進(jìn)入汽車領(lǐng)域開始也是通過快速原型。對(duì)于車型研發(fā)來說，時(shí)間就是金錢。而3D打印相比傳統(tǒng)模具制造，可能成本并不低，但是它非?？?，僅僅滿足這一點(diǎn)，已經(jīng)能夠得到許多車企的青睞。
3D打印儀表盤殼體
3D打印+后處理 電子電器系統(tǒng)殼體
金屬3D打?。嚎梢赃M(jìn)行功能驗(yàn)證
但是，如果僅僅是這些，它也只是一個(gè)替代品而不是革新，企業(yè)仍然可以選擇原有方式。
二、個(gè)性化定制
3D打印還有一個(gè)非常特殊的地方，它可以單獨(dú)為消費(fèi)者定制某個(gè)部位，每個(gè)消費(fèi)者提供獨(dú)特的汽車。但是成本呢？消費(fèi)者是否愿意承擔(dān)定制所產(chǎn)生的費(fèi)用呢 ?？寶馬Mini Cooper的一個(gè)成功案例給出了答案。
通過寶馬訂購系統(tǒng)，消費(fèi)者可以定制設(shè)計(jì)自己想要的圖紋。
下單之后，會(huì)收到制作好的零件。安裝簡(jiǎn)單自己就能完成。
而這種“官方定制”服務(wù)還是挺令人動(dòng)心的。149歐元（總共4個(gè)部件，3D打印是其中兩個(gè)）就能夠獲得。
除了快速原型，寶馬Mini Cooper通過3D打印創(chuàng)造了新的價(jià)值，也給我們對(duì)于3D打印的應(yīng)用拓寬了視野。
三、老爺車/事故車改裝與修復(fù)
我們都知道，停產(chǎn)的老爺車修理起來是一件麻煩的事情，因?yàn)楹芏嗔悴考S家已經(jīng)不在生產(chǎn)來，只能到市場(chǎng)上去找?guī)齑?，如果找不到，你只能自己做來，這時(shí)候就需要3D打印。
同樣的，拍賣的事故車，部分零件也很難找，可能也需要3D打印。不同的是，事故拍賣車的修復(fù)，對(duì)成本更關(guān)注，因?yàn)槠噧r(jià)值較低，若修復(fù)的成本超過價(jià)值，為什么要修復(fù)呢？
四、直接打印汽車？
美國(guó)的Local Motors公司宣稱，直接3D打印汽車。這是一個(gè)宏大的理想，但時(shí)至目前，對(duì)于汽車領(lǐng)域的影響有限：
說到底，也只是打印一個(gè)外殼而已，其他部件也用來打印不太可能。
據(jù)說使用了碳纖維3D打印，實(shí)際上是纖維增強(qiáng)型塑料打印，具體性能、是否能過汽車法規(guī)，還是個(gè)謎題。
Local Motor 3D打印汽車
中國(guó)XEV也要3D打印汽車，其商業(yè)模式上要比Local Motors想得更清楚一些，并且設(shè)計(jì)上發(fā)揮出3D打印更多的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，想法落實(shí)到實(shí)地，依然不簡(jiǎn)單。
XEV的3D打印汽車
突破汽車應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)
如果你是讀者，在看到前面的3D打印應(yīng)用之后，可能已經(jīng)不屑一顧來。其實(shí)我也是：無論是快速原型、個(gè)性定制、修理改裝、外殼打印，都不是重點(diǎn)應(yīng)用啊，都是些可有可無、小打小鬧的應(yīng)用，完全沒有變革性！
要突破汽車的兩個(gè)應(yīng)用，繞不開兩個(gè)關(guān)鍵詞：量產(chǎn)與輕量化。
量產(chǎn)這點(diǎn)很好理解，如果汽車的上千個(gè)零件中，沒有任何一個(gè)是3D打印的，那怎么好意思說3D打印突破了汽車行業(yè)呢？
同樣的，哪怕有任何一個(gè)重要零件使用3D打印來生產(chǎn)，這一個(gè)零件的產(chǎn)值可能就超過了目前3D打印整個(gè)行業(yè)。
然而這個(gè)點(diǎn)在哪呢？
3D打印量產(chǎn)成本高，而汽車行業(yè)對(duì)成本極其敏感。 這就是為什么3D在打印飛機(jī)制造上已經(jīng)率先應(yīng)用，就在于飛機(jī)制造對(duì)成本不太敏感。
同時(shí)3D打印的速度產(chǎn)能不足，而汽車行業(yè)對(duì)產(chǎn)能要求高。 中國(guó)每年要制造3000萬輛汽車，而飛機(jī)制造商空客每年才制造不到1000架飛機(jī)。
除非，3D打印能創(chuàng)造獨(dú)特的價(jià)值。
有人專門考察過汽車上的零件生產(chǎn)，對(duì)于傳統(tǒng)制造工藝，3D打印毫無優(yōu)勢(shì)。
這個(gè)結(jié)論是對(duì)的，但有一個(gè)誤區(qū)。那就是，設(shè)計(jì)與工藝是密不可分的，汽車零件設(shè)計(jì)之初都是按照傳統(tǒng)制造工藝設(shè)計(jì)的，3D打印怎么可能比的過！
如果想找到3D打印有優(yōu)勢(shì)的零件，必須要把設(shè)計(jì)與工藝結(jié)合起來！
我們從其他產(chǎn)業(yè)的角度來做一個(gè)參考：機(jī)器人領(lǐng)域。
大家還記得那個(gè)靈活到能后空翻的機(jī)器人嗎？?這是由Boston Dynamics開發(fā)的。可要實(shí)現(xiàn)這樣的機(jī)器人，不僅需要優(yōu)異的算法，機(jī)器人本身材質(zhì)的輕量化也至關(guān)重要。
波士頓副總裁亞倫桑德斯指出，輕量化的秘密，就在于3D打印。3D打印本身打出的鋼、鋁，并不會(huì)比沖壓、鑄造出來的密度更低，那為何能實(shí)現(xiàn)材質(zhì)的輕量化呢？秘訣就在于設(shè)計(jì)。
讓我們看看通過3D打印如何使得腿部輕量化：
拓?fù)鋬?yōu)化與晶格結(jié)構(gòu): 右腿的“骨骼”有一個(gè)明顯的中空部分，這就是通過拓?fù)鋬?yōu)化來實(shí)現(xiàn)輕量化；“骨骼”部分采用晶格結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)輕量化。這些工作，用鑄造或機(jī)加工，都很難實(shí)現(xiàn)。
內(nèi)部流道：左腿的液壓管是暴露在外部的，而右腿中，則直接集成到了“骨骼”內(nèi)部，不僅更加可靠，還節(jié)省了固定液壓管的重量與體積。
從波士頓機(jī)器腿部的進(jìn)化，我們可以看出：工藝變革必須與設(shè)計(jì)變革結(jié)合起來，才有可能創(chuàng)造價(jià)值。
回到汽車行業(yè)，汽車行業(yè)有輕量化的需求么？答案是肯定的，不僅在燃油汽車上，電動(dòng)汽車也有需求，燃油汽車輕量化能夠節(jié)能減排，電動(dòng)車則能提高續(xù)航，讓其不再是室內(nèi)代步車。
盡管存在潛在的需求，但將3D打印應(yīng)用到汽車行業(yè)還是困難重重。除了3D打印技術(shù)本身需要在成本、速度上進(jìn)一步提升之外，設(shè)計(jì)人才、設(shè)計(jì)軟件也非常缺乏。
設(shè)計(jì)軟件：傳統(tǒng)的CAD軟件，大多是針對(duì)傳統(tǒng)制造方式設(shè)計(jì)的，像拓?fù)鋬?yōu)化、晶格結(jié)構(gòu)這種功能還比較難用，或根本沒用。
設(shè)計(jì)人才：幾十年以來，無論是工業(yè)設(shè)計(jì)還是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都是依據(jù)傳統(tǒng)工藝發(fā)展出的設(shè)計(jì)理念。在傳統(tǒng)理念中，3D打印的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與晶格結(jié)構(gòu)無異于“大逆不道”—— 根本加工不出來的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出來有什么意義呢？
所以說，這不僅僅是3D打印一個(gè)行業(yè)的事業(yè)，而是需要多個(gè)領(lǐng)域跨界融合，才能推動(dòng)得快一些。
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