3D打印技术在汽车行业的应用研究.doc

3D打印技术在汽车行业的应用研究.doc3D打印技术在汽车行业的应用研究摘要: 随着国内外汽车行业竞争的日趋激烈, 如何提高汽车生产效率、降低生产成本、设计制造更具个性吸引力的外观, 是能否占领汽车市场关键。在这样的背景下,由于 3D 打印技术无需模具制造、高速高效的产品开发等, 在航空航天, 机械制造等多领域得到广泛应用。因此, 3D打印技术应用在汽车设计、生产制造、甚至维修等各方面, 替代传统汽车行业,是所有汽车企业未来发展重点。关键词: 3D 打印技术;汽车行业;设计制造 DOI : -1222/t. 3D 打印技术近几年在我国得到飞速发展,涉及航空航天、军事装备, 甚至生活中必需品,这项技术是推进我国从“中国制造”向“中国智造”转型发展的关键。但是, 相对于其他领域, 3D 打印在汽车行业发展速度比较缓慢, 仅处于起步阶段。近几年汽车保有量飞速增长, 国内外汽车企业将我国看作世界第一市场, 汽车企业竞争日趋激烈。因此, 想获取较大汽车市场,就必须在汽车技术、外观、成本控制等方面领先,而 3D 技术其独特优势非常适合汽车产业甚至包括汽车零部件及维修方面的应用。 1 3D 打印技术概述 基本概念及原理 3D 打印技术又名增材制造, 属于一种快速成型技术, 是一个使任何形状的三维固体物品通过数字模型得以快速实现的过程。 3D 打印的实质是通过计算机辅助设计软件, 将某种特定的加工样式进行数字切片编辑, 生成一个数字化的模型文件, 然后按照模型图的尺寸以特定添加剂作为粘合材料,运用 3D 打印机将液态、粉末态等固体金属粉或可塑性高的物质分层加工、叠加成型使原料将这些薄型层面逐层熔融增加, 从而“打印”出真实而立体的固态物体。打印完成后还需将 3D 模型进行后处理,如剥离、固化、打磨、后期修整等。这个过程相对传统制作过程周期大大缩短,且后期多余松散的粉末原材料可以循环利用。 技术特点及局限性复杂物品低成本制造。运用传统制造方法,物品造型结构越复杂,成本越高。而 3D 打印无需模具和机械设备,可实现小批量、个性化私人订制, 有利于产品开发创新。 3D 打印无需传统制造加工中繁杂的工序, 减少因设计频繁更改而造成的工序翻工和累加损失, 其产品开发周期短。传统机械设备受多种因素制约,生产产品种类受限, 3D 打印无需机械设备,可实现设计师与用户间的个性化服务。传统金属加工, 会使大多金属原料废弃, 3D 打印可将余料回收利用,消除了复杂流水线,提高资源生产效率, 有利于绿色环保。但是, 3D 打印原材料研发是制约 3D 打印发展的关键因素。 3D 打印机生产产品精度差, 使产品性能与传统生产方式相比有一定差距。面对未来低门槛的 3D 技术,任何人都可以制造想要的产品,甚至危害社会的危险品, 会造成社会治安问题, 且会造成大量盗版和复制艺术品, 危害知识产权。 2 3D 打印技术在汽车行业应用 在生产领域应用 2010 年世界首款 3D 打印汽车在美国问世,它是一款以电池和汽油作为燃料的三轮混合动力汽车。整车的零件打印耗时 2500h ,工人仅需把所有零件组装起来, 生产周期远快于传统汽车生产, 生产中无需模具、机械设备和流水线。在更新换代车型时,设计师仅需调整相关 3D 模型,改变相应参数, 就可以得到新款车型, 这是传统