3D打印,这是一个听起来十分高大上的尖端科技名词。当年这个技术问世的时候,它更是火的不行。
到了最近几年,随着3D打印技术的日渐成熟,逐渐从尖端科技走向了各行各业。家具、时装、艺术品、屋子等几乎所有日常见到的用品都能3D打印,而我们的汽车领域也是3D打印重点应用领域之一。不仅是传统的汽车厂商,还有许多新型科技公司也在探索应用3D打印技术,以制作出更加符合未来需求的汽车。
听是经常听,原理是啥?
3D打印其实还是相当好理解的。我们都知道一个定律:N个点组成一条线,N条线组成一个平面(这是2D),N个平面就组成一个立体(这就是3D)。而平常生活中使用的打印机,它可以打印出在电脑设计出来的平面图形,如果将设计的N个平面图形堆叠起来,这就形成一个立体物件了。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体。
只不过呢,相较于普通打印机的打印材料是墨水和纸张,3D打印机内则是装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,只是参照了普通打印机的技术原理,再分层加工处理。
它有什么本事
说到底,它不就是将设计的平面图形层层堆叠出来立体的东西吗,这有什么可新奇的。看起来原理很简单,但它蕴含的技术含量可不低,而且在厂商的制造生产过程中也发挥出极其强大的作用。
形状复杂、尺寸微细、精确孔洞等平常普通机床难以制造出来的零件,对于3D打印技术来说这正是拿手好戏。从零开始堆积材料,不受传统加工手段限制,它能制造出几乎所有的形状,只要你能想得到的。比如带有形状复杂却十分精确的孔的零件,或者一个中空的薄臂件。
而且在整个设计物体的过程中,并不需要传统的开模,只需从计算机图形数据中生成任何形状的零件。这样一来,直接缩短开发周期,节省人力、成本和时间。还有一点,它能够随时发现产品设计差错、复杂零部件或样机原理的可行性,并做到随时修正,效率也更高,容错率也更大。
现阶段也有瓶颈
3D打印技术这么牛逼,那它怎么没有广泛地被运用在汽车生产之中?现阶段的技术是其中一个问题,这些跟汽车上实际使用的材料种类相比还是有很大差距的。不过值得欣慰的是,国家已经提出要将3D打印与汽车、航空航天、生物医疗等重要细分领域分门别类地进行跨行业联合,突破一批增材制造专用材料,来满足行业发展需要。
再者就是批量生产的成本问题了。小部分生产不需要开模,3D打印成本就相对低廉。但一到大批量的制造情况下,如果用3D打印的方式目前来看成本是不如传统方式的。所以,3D打印经常应用在个性化并且是小而复杂的结构件,而很少会在大批量产品上。
因此现阶段,3D打印并没能代替传统加工制造工艺,而是作为了一种重要补充。就像3D打印和CNC结合,CNC加工高精度加上3D打印制造复杂零部件,这是一种非常好的形式。专家也表示了,目前能做到的是用于设计、复杂结构零件的直接制作、汽车上轻量化结构零件的制作、定制专用的工件和检测器具以及整车模型的制作这五大方面上。
开起来还不错
世界上第一辆3D打印汽车来自美国的Local Motors公司,它的名字叫做Strati。它采用的是一种很坚固并且相对便宜的增强型塑料碳纤维材料,来打印车上所有非机械零件,最高车速能达到56km/h,售价在18万人民币左右。
毕竟它是第一款车型,优化程度可真的很一般,无论从哪个角度来看,都是那么的粗糙。
另外一加来自美国旧金山的公司Divergent Microfactories则更进一步,他们推出了第一辆3D打印底盘的跑车,名称叫Blade(刀锋)。它的外表看起来同其它超跑一样酷炫拉风,但它的底盘却是由70个3D打印的铝制节点和碳纤维连接杆拼接而来的。
也因为这个底盘,刀锋具备极轻的车身重量,它百公里加速只要2秒。不过它还是属于概念车,但制造商称有希望投入生产。
要不就是限量,要不就是概念,就没有量产的汽车?有。3月11日,在上海的中国3D打印文化博物馆内正式发布了全球首款量产的3D打印电动车——“LSEV”。它是XEV电动车公司与中国3D打印材料厂商Polymaker合作推出的首款车型。
得益于3D打印技术,配色纹理、定制化外观造型、功能模块,只要你喜欢,全都能自主选择。这才是3D打印汽车应有的招式。
随着科技水平的进步,相信不久之后,3D打印汽车将会逐渐普及。到那时,我们将不再局限于汽车厂商给你的外观造型和配色,我们能都开上自己设计定制的车,而且价格还能更为实惠。
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