3D 打印技術又稱為“快速成形技術”或“增材制造技術”，誕生于20 世紀80 年代末。主要是一種以數字模型文件為基礎，將計算機設計出來的圖形數據導入3D 打印設備，打印機內裝有粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過電腦控制將材料疊層添加構造三維物體，最終把計算機上的藍圖變成實物的數字化、智能化增材制造技術。

3D 打印技術需得到重視

前不久，一場別開生面的3D 打印技術展在英國倫敦舉行。展覽向人們展示了各種利用3D 打印技術打造的前沿產品，展現了這一創新技術在汽車、醫療、影視等諸多領域的無限潛力。

從國際層面看，3D 打印已從一個流行的概念變成了一個新興行業。美國總統巴拉克奧巴馬在國情咨文中提到這項新技術，并希望3D 打印成為令美國制造業重新煥發出活力的重要推動力。2010 年年初，世界首款3D 打印汽車Urbee 在美國面世，它是一款混合動力汽車，絕大多數零部件來自3D 打印，耗時2500 小時。據這款車的制造者介紹，將量產這款轎車，并透露該車成本為5 萬美元。

Urbee

Urbee 的造型很奇特，它只有3 個車輪。這種平扁的造型使其風阻系數達到了0.15，這在汽車工業設計中是個非常出色的數字，使其最大程度避免空氣阻力。而三輪車設計也是基于這一點的考慮。在動力方面，Urbee 采用的是混合動力系統，兩臺電動機加一臺發動機，發動機使用的是乙醇燃料。電池則可以通過Urbee 頂部的太陽能面板充電。總之一切都是為了最大程度節省燃料消耗。

從國內情況看，一些跨國公司也在嘗試將3D 打印技術應用于汽車制造過程之中。通用汽車中國前瞻技術科研中心已將這一技術引入，幫助開發汽車模具。據介紹，以往研發一款新車，制造一個零部件，僅開模就需要至少兩三周時間，現在利用3D 打印技術，制作時間縮短到一兩個小時。盡管通用汽車目前還尚未直接打印汽車，但這種前期的嘗試無疑可為未來的大規模應用積累經驗、培養人才。

對我國汽車行業而言，3D 打印技術或將引發一場革命，改變傳統制造模式，應該引起汽車企業的高度重視。

技術優越性

與傳統制造業的“減材制造技術”相比，3D 打印技術的魅力主要在于，3D 打印技術可直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件，具有制造成本低、研制周期短、生產效率高等明顯優勢。3D 打印已成為引領未來全球制造業發展趨勢的關鍵詞。

與傳統研發手段相比，3D 打印技術生產汽車零部件可快速成形，運用快速成形技術在設計早期驗證產品裝配可行性時，能及時發現產品設計差錯，縮短開發周期，降低研發成本，快速驗證關鍵、復雜零部件或樣機的原理及可行性，例如缸蓋、同步器開發以及橡膠、塑料類零件的單件生產。它無需金屬加工或任何模具，免去了模具開發、鑄造、鍛造等繁雜工序，省去試制環節中大量的人員、設備投入。

據調查，目前國內零部件模具開發周期一般在45 天以上，而3D 打印技術可以在沒有任何刀具、模具及工裝夾具的情況下，快速實現零件的單件生產。根據零件的復雜程度，需1 ～ 7 天， 與傳統鑄造或鍛造零部件相比，3D 打印技術具有絕對的高效率。

目前3D 打印設備所使用的原材料并不局限于樹脂或工程塑料，金屬材質同樣可以進行3D 打印，快速成形。金屬材質通過激光或電子束直接熔化金屬粉末，逐層堆積金屬，形成金屬直接成形技術。這項技術在汽車零部件領域的應用顯現了很大優勢：一方面，可以直接制造復雜結構的金屬零部件，免去了開發模具，再制造零部件的工序；另一方面，3D 打印目前的技術水平可使金屬零部件的力學性能和精度達到鍛造件的性能指標， 這樣也就保證了汽車零部件對于精度和強度的需求。

一旦3D 打印技術大量使用，汽車生產環節傳統的制作模具的環節可以被完全替代，生產周期和成本有望大幅下降。在新車量產前，開發大量模具耗時、費錢，而如果利用3D 打印制作模具，有望使汽車制造工藝做到又快又好。而對于一些小眾需求， 汽車企業也可以考慮。比如，消費者希望讓自己新車門把手與眾不同。現在這樣的需求是不可能滿足的，因為制作一個新把手就要開個新模具，其成本數十萬元計，如果能夠利用3D 打印， 那么成本只增加了一點點。

目前，國內已有汽車零部件企業通過3D 打印技術制作缸體、缸蓋、變速器齒輪等產品用于研發使用。美國福特汽車公司已經試圖大量運用3D 打印技術，已知應用了該項技術的零部件包括福特C － MAX 和福特福星混合動力車里的轉子、阻尼器外殼和變速器、福特翼虎復合動力車使用EcoBoost 四氣缸發動機和福特2011 版探險家的剎車片。日本的小巖公司已經能使用3D 打印機制造渦輪增壓器等。

行業影響力

在美國，3D 打印技術已經被廣泛應用于尖端武器制造、航空航天等軍事領域。在我國3D 打印技術已被全面應用于殲－ 20 隱形戰斗機和殲－ 31 第五代戰斗機的研發中，3D 打印技術正在制造我國空軍發展的“中國速度”。

為推動國內3D 打印技術產業化，促進3D 打印技術與傳統制造技術的有機結合，由亞洲制造業協會聯合華中科技大學、北京航空航天大學和清華大學等權威科研機構和3D 行業領先企業共同發起的中國3D 打印技術產業聯盟2012 年在北京成立。中國3D 技術產業聯盟是全球首家3D 打印聯盟，為了拓展3D 打印技術市場，該聯盟正在著手制定推廣計劃，他們計劃在三年時間內，將中國打造成為全球最大的3D 技術應用國家。汽車及其零部件制造產業是3D 打印技術的重點推廣領域。#p#分頁標題#e#

1. 加快汽車更新換代

由于3D 打印技術集概念設計、技術驗證與生產制造于一體， 未來將會使更多的“概念汽車”夢想成真，并將極大縮小概念汽車從“概念”到“定形”的時間差，縮短汽車設計研發的周期， 從而加快汽車更新換代的周期。3D 打印技術會使賽車的技術研發和性能改進更加快捷，能將現代汽車制造技術發揮到極致； 3D 打印技術同樣會使跑車、特種車輛的研發隨心所欲，將使汽車具備更多功能，以充分滿足人們的不同需求。總之，3D 打印技術的不斷發展將使個性化的定制產品成為主流，在互聯網和搜索引擎的聯接下，社會需求將同社會制造無縫銜接，促成個性化、實時化、經濟化的生產和消費模式，對汽車制造業產生很大的影響。

2. 簡化生產環節

3D 打印將對傳統制造業產生“革命性”沖擊，其將取代模具、部件、半成品到成品等生產環節。傳統的勞動力、設備投資、工人技能、生產型管理將變得不再重要。由此可見，3D 打印將對我國勞動密集型的汽車及其零配件產業帶來較大沖擊。

便捷汽車維修

3D 打印技術也會對汽車維修技術、維修方法和汽車備件庫存帶來影響。當高檔轎車的貴重零部件如曲軸、缸體、缸蓋出現磨損、裂紋等故障時，技術人員可使用3D 打印機來修復，延長關鍵零部件的使用壽命，降低維修成本，甚至直接把損毀的部件、緊缺的零件打印出來，減少備件庫存和備件資金占用。當大型、不易移動的野外作業機械發生故障時，可以攜帶3D 打印機到施工現場進行維修。

當前，以3D 打印技術為重要代表的第三次工業革命初現端倪，3D 打印技術將生產制造從大型、復雜、昂貴的傳統工業過程中分離出來，人類將以新的合作方式進行生產制造，制造過程與管理模式將發生極大變革。因此， 3D 打印在未來必將帶來一場產業革命并深刻影響著汽車及其零部件產業。

存在問題

雖然3D 打印技術已成功地將傳統復雜的生產工藝簡單化，將材料領域的疑難問題程序化，擁有諸多優勢，但就目前的發展來看，如何擴展3D 打印技術的應用還存在一些問題。受技術裝備、新型材料、設計軟件、質量安全和公共環境等制約和影響，目前僅適用于少批量、小尺寸、高精度、造型復雜的零部件和元器件的加工制造，還難以代替傳統制造業大規模、大批量的加工制造優勢。

對于3D 打印制作整輛轎車，一些專業人士也提出了不同的看法。“整輛車需要使用各種完成不同的材料，雨刷器的塑料就和中控臺的塑料不同，而且還有大量的金屬。如果要打印整臺車，打印機就要應對所有材料，使他們都能適應打印的過程，并使這些材料實現其功能。”

由于汽車零部件產品的單價遠低于軍工產品，成本較高和打印材料種類較少制約了3D 打印技術在汽車零部件制造上的應用，目前僅用于新產品或關鍵零部件樣機原型原理、可行性方面的驗證。在需要驗證零部件強度、剛性等物理特性方面應用不多，目前看，3D 打印技術取代傳統鑄造、鍛造技術進行汽車零部件的大批量、規模化生產還不太現實。只有將3D 打印技術的個性化、復雜化、高難度的特點與傳統制造業的規模化、批量化、精細化相結合，與制造技術、信息技術、材料技術相結合，才能不斷推動3D 打印技術在汽車零部件產業的創新發展。

自主車企要敢于做實踐者

今年全國“兩會”上，科技發展、新能源以及由此引發的“第三次工業革命”議題再次受到熱議。全國人大代表、中國工程院院士黃伯云認為，“第三次工業革命”就是互聯網技術和可再生能源的整合， 在這場革命中，數字化、信息化、智能化、個性化的生產方式正在取代傳統的人工、機器。時下剛剛興起的3D 打印技術，集上述特征為一身，被稱為“瘋狂制造”。 當前，工信部高層已經表態將推動3D 打印產業化，科技部對3D 打印相關戰略規劃正在研究制定中。

對于中國自主車企而言，提升技術前瞻能力，并非跨國汽車公司的專利，也應成為自主車企打造競爭力體系的一部分。3D 打印技術之所以應該受到關注，并不是因為有國際慣例，從根本上來看，這是科技發展的新方向，是自主創新的一個新載體，關系汽車制造模式的震裂和重構，無不牽涉未來汽車制造業的發展，千萬不可忽視。

事實上，從目前看，3D 打印技術的應用在汽車領域還處在萌芽階段，在一段時間內還不具備規模生產的經濟性。但這項技術一旦在未來某個節點上得到突破，將大大提高制造的生產效率。這些技術并非單一技術品種，而是由多種新技術集合而成。如果不及時跟蹤，晚一步怕是要步步晚，最終可能喪失全部競爭力。 因此，在3D 打印技術問題上，自主車企要跟得上、跑得快。首先， 應收集這方面的信息，高層管理者跟蹤、了解、關注這項技術目前的應用情況。其次，如果有機會，不妨去已經應用這項技術的汽車企業去參觀學習。最后，積極參與、設立或聯合設立這樣的研發項目，進行前瞻性研究和開發。著力構建自己的技術前瞻競爭力，真正樹立國際視野，緊跟世界新技術潮流。不要作3D打印這類先進技術的旁觀者， 而要主動做實踐者、甚至是引領者。