3D打印瞄准汽车生产和设计

【编者按】近年来，3D打印的概念走热，这种技术也越来越多地用于包括汽车行业在内的各个领域。作为全球3D打印技术的领跑者之一，Stratasys公司指出，3D打印可以用于汽车业的前期研发设计阶段，也可以用于生产制造；在满足个性化需求的同时，能够加快新车产品的更替速度。

本月初，Stratasys公司在第十五届中国国际模具技术和设备展览会（DMC2014）上再度展示了3D打印的最新成果，Stratasys大中华区总经理汪祥艮就该技术在汽车等范围的应用解答了媒体的提问。

汪祥艮表示，虽然3D打印给人的感觉是方兴未艾，近几年才引起高度关注，但其实历史已经不短；目前在欧美发达市场，3D打印应用远远早于中国，在各个领域相对而言较为成熟；不过即便是在中国，3D打印技术进入也已经有二十多年。今年2月份，Stratasys发布了全球首款彩色多材料的3D打印机——Objet500 Connex3，将3D打印技术再提升到一个新台阶。

目前，工业经济界普遍对3D打印技术寄予厚望，有业内人士认为3D打印技术与激光成型等“增材制造”将是推动第三次工业革命的重要内容。

兼顾汽车研发和生产

在汪祥艮看来，未来无论是汽车业的前期研发设计阶段，还是终端产品的生产制造，3D打印技术都将有光明的前景。其解释称，3D打印在汽车领域的业务可以粗略划分为两大块，一块是和研发非常密切相关；另外一块是直接制造模具，乃至终端产品，这和模具行业紧密相关，并且同传统模具工艺形成互补。

据悉，Stratasys公司当前10%的解决方案面向生产制造阶段，而另外90%的解决方案则是面向产品设计阶段。

首先是研发设计阶段，3D打印在快速原型制造能够发挥长处，较之传统方法省去了前期的开模时间，可以帮助整车制造商以更高的速度和精准度打印出产品模型。这将有利于设计师准确快速评估产品和设计方案，在发布之前及时进行调整和优化，并作出决策。最终，整个产品的开发进程得到加快，研发成本也有所降低。

汪祥艮告诉盖世汽车网记者，其实不少新款车首次在车展上发布时，有一些组件和单元正是由3D打印机制造而成。此类展示的车辆多半用于测试公众和业内人士对设计的反馈，未必需要具备可驾驶的功能。在这种为了设计服务的试验性制造领域，3D打印在时间和成本上具备优势。

在批量生产阶段，3D打印可以缩短模具制造所用的工时和人力，从而显著降低时间和成本，加快产品上市的步伐。这意味着对整车制造商客户来说，新车上市周期将大为缩短。

另外，3D打印也可以直接用于终端产品制造，尤其是数字化、多品种、小批量的生产需求。对于一些豪华车，生产需求总量并不大，但产品却强调个性化和定制化，Stratasys的3D打印产品可以更好地满足车企的需求，通过Stratasys的技术实现喷射铸模，与传统生产模具相比具有更好的经济性。

因此汪祥艮强调，从技术层面，3D打印在某一些领域完全可以做到终端产品。本次DMC2014展览上，Stratasys带来了用于直接数字制造的Fortus 制造系列3D打印系统。

眼下，除了整车行业之外，还有汽车零配件制造商、汽车辅助设备生产公司也在不同程度上使用各种类型的3D打印设备，包括车灯、座椅、轮胎、发动机前期设计等领域。

Stratasys优势领跑

随着3D打印技术的发展，越来越多的参与者涌现。为了保持领先和实现突破，Stratasys公司不断推出新产品和工艺，创立独特的直接数字化制造DDM（Direct Digital Manufacturing）业务团队，并通过收购兼并来整合、吸取更多长项。

本次展览上，Stratasys公司带来了代表FDM（Fused Deposition Modeling）熔融沉积技术和PolyJet技术的多款3D打印机。前者使用ABS等多种材料，以高可靠性而闻名，适用于打造耐用性部件；后者则适合制造光滑表面、薄壁和复杂的几何形状，通过将液体光聚合物层喷射到构建托盘上，之后以紫外线将其固化，薄层累积成型。能够兼顾多类技术，显示出Stratasys公司的全面性。

Stratasys还陆续推出了诸多新设备。作为世界上第一款工业级彩色多材料3D打印机，Stratasys公司的Objet500 Connex3将使得3D打印在汽车行业当中得到更加广泛的应用。在该设备发布之后，Stratasys的3D打印材料的种类从过去100余种大幅增加到600余种。因此可以将包括汽车领域的应用做的更加精细，完成过去无法做到或者做好的任务。

直接数字化制造DDM业务团队在Stratasys公司扮演着重要角色，能够直接为终端用户批量制造工具和零件（不是仅仅制作单个的产品样品）。Stratasys公司负责DDM的副总裁Jeff DeGrange曾在波音飞机公司工作21年，负责“材料累积制造”部门。

通过几大3D打印的核心技术，Stratasys的设备可以完成快速成型和DDM两种工作：FDM（Fusion Deposition Modeling）熔融沉积技术，用于堆积材料，制造概念模型、功能性原型以及最终零件；基于喷墨打印的PolyJet技术，用于加工对细节和表面质量要求较高的产品；此外，公司同时生产Solidscape 3D打印机，用于制造蜡模。

汪祥艮表示，今天Stratasys在快速成型领域占据主导地位，并力求保持优势；同时也看到了3D打印在直接数字化制造领域的前景，因而在确保核心领域、主流领域领先的同时，也在加大直接数字制造领域的投入。

投入首先需要有强大的团队，Stratasys总部、亚太区以及中国都专门安排人员在直接数字制造领域去深挖潜力，担负两大重任：一是不断向国外同行学习，将那些经验毫无保留的传递到国内相关用户；二是通过和现有用户沟通，了解其需求，再将需求传递给国外专家。通过这样的互动方式，可以确保DDM团队的应用更加丰富，应用领域更加广泛。

在整合并购方面，Stratasys公司近年来加速了步伐。2011年，Stratasys收购了Solidscape公司，强化了喷蜡技术；2012年，Stratasy与以色列Objet公司合并，合并后的Stratasys成为3D打印及增材制造领域的巨头。现在Stratasys正大力推广Objet500 Connex3彩色多材料3D打印机，通过突破性地将彩色打印和多材料 3D 打印相结合，满足汽车、消费品等各行各业的需求。2013年第二季度，Stratasy再收购桌面3D打印厂商MakerBot，拓展了入门级产品阵容。

而今年4月份，Stratasys宣布收购Solid Concepts和Harvest Technologies两家3D打印服务提供商。这两家公司专门提供3D打印输出服务，和Stratasys公司在3D打印行业发展战略完全一致。

汪祥艮解释称，过去Stratasys只是专注于设备和材料这一块。主要是提供给用户；收购这两家公司之后，再加上Stratasys之前已经收购的RedEye业务，使得Stratasys转变为实力更加强大、涉及行业面更宽的3D打印输出服务公司。

有望和自主品牌合作

虽然汽车业务目前在Stratasys公司乃至整个3D打印产业中的收入占比并不高，但却因为应用日渐增长而引起更多重视。Stratasys高管称，汽车行业是在华重点关注行业之一，目前已经同大众汽车等多家车企合作。

另外，Stratasys也已经牵手部分豪华车制造商和新概念车开发者。例如全球首款完全使用3D打印技术制造的汽车Urbee便是出自Stratasys手笔。Urbee概念车采用低矮扁圆的外形设计，三轮双座布局，富有未来感。该车包括玻璃嵌板原型等所有外部组件均为Stratasys公司大型3D打印设备制成。

Stratasys亚太区总经理Jonathan Jaglom也透露称，该公司的3D打印产品已经在部分豪华车上得到小批量的应用。

记者就Stratasys会不会和中国自主品牌车企合作向汪祥艮提问，后者回答称，Stratasys公司正在积极同一些自主品牌公司接洽，相信未来将找到协作的机遇。

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