各類3D打印成型技術(shù)在汽車研發(fā)

1 3D打印快速成型技術(shù)原理

3D打印技術(shù)是一種利用數(shù)學(xué)模型，采用快速打印的方式把粉末類金屬、塑料材料粘合在一起，生成目標(biāo)物品的技術(shù)。它的核心技術(shù)就是快速成型技術(shù)，主要是通過計算機(jī)的控制，根據(jù)使用材料的性質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)快速成型目標(biāo)物品，這就利用到了3D打印快速成型技術(shù)，目前這一技術(shù)大致可分為光敏樹脂選擇性固化工藝（SLA）、絲狀材料選擇性熔覆工藝（FDM）和粉末材料選擇性燒結(jié)工藝（SLS）三種。

1.1 光敏樹脂選擇性固化工藝

1.2 絲狀材料選擇性熔覆工藝

（1）首先將絲狀材料放入絲輪中進(jìn)行融化；

（2）然后再使用噴頭擠壓，并在工作臺反復(fù)運動，逐漸實現(xiàn)液體固化，并形成計算機(jī)預(yù)設(shè)的形狀，最終形成固體物品。FDM 工藝的優(yōu)點是：使用的絲狀材料多是廢物利用，既能廢物利用也能保護(hù)環(huán)境。另外，F(xiàn)DM 工藝對儀器的精度要求很低，能節(jié)省很多生產(chǎn)成本。SLA工藝的缺點是：打印誤差大，只能打印出體積大、低精度的目標(biāo)物品，特別適合打印大型零部件。

1.3 粉末材料選擇性燒結(jié)工藝

2 3D打印技術(shù)在汽車研發(fā)中的應(yīng)用案例

2.1 3D打印車

2010年，世界第一輛純3D 打印車Ubree誕生。全車的所有部件都是采用3D打印技術(shù)打印出來的，工人只需要將這些零部件組合起來就可以了，遠(yuǎn)遠(yuǎn)縮短了汽車制造中的零部件生產(chǎn)周期。隨后，改進(jìn)的Urbee2全車只有50個打印的零部件，進(jìn)一步縮短了汽車制造中的零部件組裝時間。

2.2 3D打印賽車

2.3 3D打印發(fā)動機(jī)

3D打印發(fā)動機(jī)的制作過程：

3 結(jié)論與展望

第一，3D打印技術(shù)的成本相對較高，更別說3D打印汽車的制造成本，應(yīng)用性有限。未來需要繼續(xù)突破技術(shù)壁壘，設(shè)計出“平民化”的產(chǎn)品，讓更多的消費者可以享受到自己設(shè)計汽車外形的全新體驗。

第二，繼續(xù)研究“綠色”3D打印技術(shù)，實現(xiàn)廢物利用、可回收、對環(huán)境無害等特點，真正實現(xiàn)綠色制造。目前使用的很多材料雖然可獲取、無毒，但很難降解，也會給環(huán)境帶來嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。

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