從設計到生產 3D打印為汽車行業降本增效

近日，BMW寶馬投資1500萬歐元（超1億元人民幣）建設的全新3D打印工廠在慕尼黑正式啓用。集合研究、原型設計和批量化3D打印零件於一體的整體規劃，囊括MJF、SLS、SLM、FDM等至少7大類前沿的3D打印技術，寶馬此舉再次加大了對增材製造技術的應用和投資力度。

從設計到生產 3D打印為汽車行業降本增效

無獨有偶，另一全球知名汽車大廠通用集團也將開啓“3D打印造車”計劃，其2020款雪佛蘭克爾維特的展車就有75%使用Stratasys 3D打印技術生產。

究其根本，在於3D打印技術為汽車的設計、生產和製造帶來了更多可能。它的加入不僅縮短了車企從研發到上市的時間，也大大降低了生產成本，更重要的是使得整個製造過程變得更加靈活多變，可滿足更高的個性化定製需求。

3D打印行業的頭部供應商Stratasys深諳其道，已與眾多知名車企及汽車零備件生產商合作，積累了諸多成功的實踐經驗。

更快速、更高效

3D打印加快了產品的研發速度，按照傳統的模具製造節奏，一個產品的開發週期十分漫長。

BriggsAutomotiveCompany（BAC）是一家著名的英國製造商，該公司在設計和生產BACEliteSupercar一個重要的空氣箱時，因為使用了Stratasys F900生產3D打印機，破紀錄地僅用幾個小時就順利製造出功能齊全的原型，並改善了最終的公路性能。

如果按照傳統加工技術創建原型，可能延期兩週才能交貨，一旦原型出現任何問題，所有設計迭代都將增加兩倍時間。

在本田汽車公司，過去產品開發週期中使用的是CNC機牀進行試驗和測試，耗時耗力。

3D打印的應用讓汽車研發週期與配件生產同步，極大提高了原型加工質量與製作速度，整體的設計工藝也得到了提升。

相較CNC機牀製作配件原型時必須有操作員在機牀刀具巨大的噪音下全程進行監管以保證生產安全，使用3D打印後，設計人員可以在製作前就實時檢查3D型態並迅速作出調整，設計流程得以大大精簡。

更靈活、更省錢

使用傳統鑄造工藝進行定製化生產，每個產品都需要單獨的模具，尤其在大規模定製中，成本問題就尤為突出，而3D打印很好解決了這一傳統制造無法實現的難題。

Stratasys與寶馬MINI曾合作推出的定製化汽車配件項目，包括側懸窗、副駕駛內飾條、示寬燈等汽車配件的設計與製作，並已實現3D打印小批量定製化生產。也即是説，所交付的每一輛車，都是獨一無二的。

此外，機加工夾具及固定裝置造價昂貴且笨重。相比之下，3D打印製作的工具質量更輕，而且可以輕鬆吸納人體工程學特徵，使得它們更易於運輸和使用。

全球知名汽車品牌奔馳公司曾引入Stratasys F370 3D打印機進行工裝夾具的驗證開發，並計劃在未來將3D打印技術進一步應用於汽車零件設計輔助、異性卡尺、異性測量工具和質檢工具等環節中。

更多元、更全面

對於汽車行業而言，一台機器如果能夠同時滿足加速原型設計、製造工裝夾具，以及直接生產定製化產品，則可以幫助車企快速獲得投資回報。

Stratasys3D打印機以高穩定性、高精度、工業級表現水準，致力於為客户提供值得信賴的整體行業性3D打印解決方案。

Stratasys曾為豐田在富士山腳Woven City全自動無人駕駛小鎮項目的MetroSnap概念電動車製造了30多種內外部零件，包括內部的控制枱、展示架、插座固定裝置和通風孔，外部的激光雷達屏幕和牌照等等，使用的是Stratasys的FDM和PolyJet技術。

這些內飾和外觀部件由含有不同元素的複雜多材料部件構成，若是依靠傳統的多步驟流程則難以達到期望中的效果，而Stratasys的尖端3D打印技術在一次運行中即可無縫打印出需要單獨生產和組裝的零件。

3D打印技術在快速成型中的應用，可實現以更低的成本推動汽車行業中輕量級和更復雜設計的發展。諸如Stratasys的J850 3D打印機就配備了多種材料和全綵色打印功能，可以實現用户在機械性能、美學逼真度，尺寸精度和特徵細節等方面的應用需求。

截至2020年，汽車已經成為全球範圍內3D打印的第一大應用，甚至超越了航空航天、醫療等領域。作為一種日漸成熟的研發和生產手段，3D打印技術在汽車行業的應用之路可謂越走越遠，未來也越發可期。

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