3D打印技術將如何影響汽車產業？

近兩年，隨著一輪概念炒作，3D打印技術越來越受到人們的重視。美國總統奧巴馬在國情咨文中反復強調3D打印等新興技術的重要性，這使得3D打印技術相關股票在一段時間內飆升。

在汽車行業，福特為每個工作站配備了一臺3D打印機，并計劃在未來為每個工程師配備一臺小型3D打印機。3D打印技術已經變得實用。

與此同時，美國設計公司KOR Ecologic、數字制造商RedEyeOn Demand和3D打印制造商Stratsys合作完成了首款通過3D打印制造的節能混合動力汽車Urbee 2。這款7馬力（5千瓦）的三輪環保混合動力汽車將于2015年上市。

那么，我們未來駕駛的汽車會被3D打印機打印出來嗎？3D打印技術將如何影響汽車制造業？消費者會從中受益嗎？

神奇的3D打印

3D打印是一種基于數字模型文件，使用粉末金屬或塑料等粘性材料，通過逐層打印來構建物體的快速原型技術。

這個定義令人困惑且難以理解。事實上，這很簡單。

2008年北京奧運會開幕式上的團體體操表演用一個個人方塊拼出了“和諧社會”中的“和諧”一詞。這個“和”是由獨立的點拼寫出來的。

這是普通打印機的原理，它使用點來制作圖案。這些點有不同的顏色和不同的位置，這些點最終形成了一幅畫。

另一方面，3D打印機在普通打印機的原理上又多了一步。它首先使用與普通打印機類似的原理來打印飛機。然后，這些平面被逐層累積以形成三維物體。

就像兒童的樂高玩具一樣，如果你想用樂高玩具做一個圓柱體，你應該先做一個小圓蛋糕，然后幾個小圓蛋糕重疊成一個圓柱體。3D打印也是類似的原理。小點形成一個平面，幾個平面重疊形成一個物體。這就是3D打印的原理。

在理解了3D打印的原理之后，就很容易理解3D打印的過程：

首先，我們需要知道要鍵入什么，這需要一個模型文件。就像平面打印一樣，你必須有一張圖片或文件。只有有了這臺打印機，我才能知道你想要什么。

然后，您需要一臺3D打印機來解碼此文件，并將其轉換為控制打印頭一系列動作的程序。當打印頭完成這一系列操作時，3D打印就完成了。

第三，你應該為3D打印機提供打印材料，就像普通打印機一樣，你應該提供墨盒或碳粉盒，或色帶，而3D打印機通常是快速成型的粉末金屬、塑料、陶瓷、砂粒等。

第四，你必須塑造你打印的東西。在普通打印機中，噴墨打印機直接浸入打印紙中，而激光打印機則被加熱。類似地，3D打印機也需要這樣的過程。粉末金屬通過激光直接熔化成形，塑料可以通過加熱熔化，沙子可以粘合。簡而言之，需要有一個成型過程。

通過這個過程，計算機中的數字文件最終成為用打印材料積累和成形的物體，這就是3D打印的過程。

有優點也有缺點。

在現代工業條件下，無論是加工零件還是制作模型，我們都需要先制作模具。但制造這種模具的成本很高，如果少于某一批，那就不值得了。或者使用數控機床直接加工毛坯，但這種方法會浪費大量的毛坯材料，而且非常緩慢和昂貴，加工成本是以小時計算的。

此外，兩者都很難加工形狀特別復雜、精度要求高的零件，加工時間也會很長。

3D打印是一層一層積累起來的。無論零件有多復雜，它們也是3D打印的一層層平面，打印難度沒有區別。

這就像我們很難用筆畫畫出一幅肖像一樣。即使是上海科技館的機器人畫像也只能畫一條線，很難與照片相比，速度也很慢。但打印機可以在幾秒鐘內打印出一張又一張的照片，效果非常好，因為對于打印機來說，打印復雜照片的原理與打印……

固體色塊。

因此，對于3D打印機來說，形狀復雜的物體與最簡單的立方體和圓柱體相同，而且材料更經濟。制造復雜物體方便、快速、準確，這是3D打印的最大優勢。

然而，正如打印成本高于打印一樣，對于批量生產的產品來說，3D打印的成本遠高于沖壓、鑄造和注塑。

理論上，汽車的外殼可以通過3D打印制造，但這種方式制造的汽車價格高得離譜，根本沒有競爭力。

此外，3D打印的材料也有許多限制。3D打印中使用的粉末金屬、塑料、陶瓷、砂粒等材料成型后性能有限。強度、硬度、耐腐蝕性和抗沖擊性可能達不到實際要求。制作一個模型是可以的，但當它真正應用于產品時，要經受住使用環境的嚴酷考驗就不那么容易了。

3D打印技術的這些缺陷限制了3D打印技術應用的范圍。

3D打印技術對汽車工業的影響

就目前的3D打印技術而言，打印成品車的所有零件或直接打印一輛車仍然是不現實的。即使可以打印出來，這款車也超出了消費者的承受能力，不會持續很久。因此，3D打印技術對汽車行業的更大意義在于設計和開發水平。

（A） 設計水平

傳統上，設計師在設計汽車時應該從圖紙開始，然后使用設計軟件將概念性的汽車建模轉化為精確的數據和3D模型。如果沒有3D打印技術，下一步就是污泥模型。

設計師首先應該像木匠一樣制作汽車骨架；然后，像泥瓦匠一樣，將滑石粉、凡士林和工業蠟混合制成污泥，然后一層一層地涂在骨架上；

最后，像藝術家一樣，把污泥刮出形狀，制作出最終的模型，看看紙上和電腦上的模型在現實中是什么樣子。這一過程仍然是手工業時代的過程，費時費力。

使用3D打印技術，設計師只需將計算機制作的3D模型輸入到3D打印機中，3D打印機就可以快速打印出3D污泥模型，效率可以大大提高。踏入信息時代。

汽車不僅有外殼，車內所有部件，如換擋手柄、儀表板、手套箱和門把手，都有一個從計算機到物體的過程。

使用3D打印技術，工程師可以在計算機上完成模型設計，設計師可以在幾分鐘內得到打印好的模型。然后整個研發團隊中的每一位專業人員都可以在打印模型的基礎上進行修改，并立即與團隊中的其他人分享設計方案的改進，從而實現“所見即所得”，大大提高汽車設計的效率。

（2） 發展水平

3D打印技術最大的優點是可以方便快捷地制造高精度和復雜的零件。車內有許多形狀復雜的高精度零件。

對于批量相對較小、達不到開模規模的高端汽車，3D打印還可以直接生產一些材料符合要求的零件，并降低成本，如F1賽車、豪華汽車和超跑零件。

對于需要大規模生產的零件，由于材料和成本原因，3D打印可能不適用。然而，3D打印可以用于制造零件，尤其是一些形狀非常復雜、精度要求高、需要反復調試的零件。3D打印可以快速生產出一系列略有差異的可測試零件，以幫助開發最合適的零件，從而確保選擇最佳零件進行最終生產。其好處是提高了整個開發效率，縮短了上市時間，減少了時間和成本。排氣歧管、差速器殼和后橋等零件都是這樣開發的。

總體而言，3D打印技術可以大大降低汽車開發制造過程中的成本，提高工作效率，縮短新車型、新零部件的開發時間。最終，這些將反映汽車的價格和質量。由于3D打印技術的普及，質量更好、技術更好、價格更便宜的汽車將出現，消費者也將從中受益。

至于未來3D打印直接打印量產車，現在還為時過早，至少要等到大規模3D打印的成本降低到傳統技術的水平。近兩年，隨著一輪概念炒作，3D打印技術越來越受到人們的重視。美國總統奧巴馬在國情咨文中反復強調3D打印等新興技術的重要性，這使得3D打印技術相關股票在一段時間內飆升。

在汽車行業，福特為每個工作站配備了一臺3D打印機，并計劃在未來為每個工程師配備一臺小型3D打印機。3D打印技術已經變得實用。

與此同時，美國設計公司KOR Ecologic、數字制造商RedEyeOn Demand和3D打印制造商Stratsys合作完成了首款通過3D打印制造的節能混合動力汽車Urbee 2。這款7馬力（5千瓦）的三輪環保混合動力汽車將于2015年上市。

那么，我們未來駕駛的汽車會被3D打印機打印出來嗎？3D打印技術將如何影響汽車制造業？消費者會從中受益嗎？

神奇的3D打印

3D打印是一種基于數字模型文件，使用粉末金屬或塑料等粘性材料，通過逐層打印來構建物體的快速原型技術。

這個定義令人困惑且難以理解。事實上，這很簡單。

2008年北京奧運會開幕式上的團體體操表演用一個個人方塊拼出了“和諧社會”中的“和諧”一詞。這個“和”是由獨立的點拼寫出來的。

這是普通打印機的原理，它使用點來制作圖案。這些點有不同的顏色和不同的位置，這些點最終形成了一幅畫。

另一方面，3D打印機在普通打印機的原理上又多了一步。它首先使用了與普通pri類似的原理……

ers打印出飛機。然后，這些平面被逐層累積以形成三維物體。

就像兒童的樂高玩具一樣，如果你想用樂高玩具做一個圓柱體，你應該先做一個小圓蛋糕，然后幾個小圓蛋糕重疊成一個圓柱體。3D打印也是類似的原理。小點形成一個平面，幾個平面重疊形成一個物體。這就是3D打印的原理。

在理解了3D打印的原理之后，就很容易理解3D打印的過程：

首先，我們需要知道要鍵入什么，這需要一個模型文件。就像平面打印一樣，你必須有一張圖片或文件。只有有了這臺打印機，我才能知道你想要什么。

然后，您需要一臺3D打印機來解碼此文件，并將其轉換為控制打印頭一系列動作的程序。當打印頭完成這一系列操作時，3D打印就完成了。

第三，你應該為3D打印機提供打印材料，就像普通打印機一樣，你應該提供墨盒或碳粉盒，或色帶，而3D打印機通常是快速成型的粉末金屬、塑料、陶瓷、砂粒等。

第四，你必須塑造你打印的東西。在普通打印機中，噴墨打印機直接浸入打印紙中，而激光打印機則被加熱。類似地，3D打印機也需要這樣的過程。粉末金屬通過激光直接熔化成形，塑料可以通過加熱熔化，沙子可以粘合。簡而言之，需要有一個成型過程。

通過這個過程，計算機中的數字文件最終成為用打印材料積累和成形的物體，這就是3D打印的過程。

有優點也有缺點。

在現代工業條件下，無論是加工零件還是制作模型，我們都需要先制作模具。但制造這種模具的成本很高，如果少于某一批，那就不值得了。或者使用數控機床直接加工毛坯，但這種方法會浪費大量的毛坯材料，而且非常緩慢和昂貴，加工成本是以小時計算的。

此外，兩者都很難加工形狀特別復雜、精度要求高的零件，加工時間也會很長。

3D打印是一層一層積累起來的。無論零件有多復雜，它們也是3D打印的一層層平面，打印難度沒有區別。

這就像我們很難用筆畫畫出一幅肖像一樣。即使是上海科技館的機器人畫像也只能畫一條線，很難與照片相比，速度也很慢。但打印機可以在幾秒鐘內打印出一張又一張的照片，效果非常好，因為對于打印機來說，打印復雜照片的原理與打印純色塊的原理相同。

因此，對于3D打印機來說，形狀復雜的物體與最簡單的立方體和圓柱體相同，而且材料更經濟。制造復雜物體方便、快速、準確，這是3D打印的最大優勢。

然而，正如打印成本高于打印一樣，對于批量生產的產品來說，3D打印的成本遠高于沖壓、鑄造和注塑。

理論上，汽車的外殼可以通過3D打印制造，但這種方式制造的汽車價格高得離譜，根本沒有競爭力。

此外，3D打印的材料也有許多限制。3D打印中使用的粉末金屬、塑料、陶瓷、砂粒等材料成型后性能有限。強度、硬度、耐腐蝕性和抗沖擊性可能達不到實際要求。制作一個模型是可以的，但當它真正應用于產品時，要經受住使用環境的嚴酷考驗就不那么容易了。

3D打印技術的這些缺陷限制了3D打印技術應用的范圍。

3D打印技術對汽車工業的影響

就目前的3D打印技術而言，打印成品車的所有零件或直接打印一輛車仍然是不現實的。即使可以打印出來，這款車也超出了消費者的承受能力，不會持續很久。因此，3D打印技術對汽車行業的更大意義在于設計和開發水平。

（A） 設計水平

傳統上，設計師在設計汽車時應該從圖紙開始，然后使用設計軟件將概念性的汽車建模轉化為精確的數據和3D模型。如果沒有3D打印技術，下一步就是污泥模型。

設計師首先應該像木匠一樣制作汽車骨架；

然后，像泥瓦匠一樣，將滑石粉、凡士林和工業蠟混合制成污泥，然后一層一層地涂在骨架上；最后，像藝術家一樣，把污泥刮出形狀，制作出最終的模型，看看紙上和電腦上的模型在現實中是什么樣子。這一過程仍然是手工業時代的過程，費時費力。

使用3D打印技術，設計師只需將計算機制作的3D模型輸入到3D打印機中，3D打印機就可以快速打印出3D污泥模型，效率可以大大提高。踏入信息時代。

汽車不僅有外殼，車內所有部件，如換擋手柄、儀表板、手套箱和門把手，都有一個從計算機到物體的過程。

使用3D打印技術，工程師可以在計算機上完成模型設計，設計師可以在幾分鐘內得到打印好的模型。然后整個研發團隊中的每一位專業人員都可以在打印模型的基礎上進行修改，并立即與團隊中的其他人分享設計方案的改進，從而實現“所見即所得”，大大提高汽車設計的效率。

（2） 發展水平

3D打印技術最大的優點是可以方便快捷地制造高精度和復雜的零件。車內有許多形狀復雜的高精度零件。

對于批量相對較小、達不到開模規模的高端汽車，3D打印還可以直接生產一些材料符合要求的零件，并降低成本，如F1賽車、豪華汽車和超跑零件。

對于需要大規模生產的零件，由于材料和成本原因，3D打印可能不適用。然而，3D打印可以用于制造零件，尤其是一些形狀非常復雜、精度要求高、需要反復調試的零件。3D打印可以快速生產出一系列略有差異的可測試零件，以幫助開發最合適的零件，從而確保選擇最佳零件進行最終生產。其好處是提高了整個開發效率，縮短了上市時間，減少了時間和成本。排氣歧管、差速器殼和后橋等零件都是這樣開發的。

總體而言，3D打印技術可以大大降低汽車開發制造過程中的成本，提高工作效率，縮短新車型、新零部件的開發時間。最終，這些將反映汽車的價格和質量。由于3D打印技術的普及，質量更好、技術更好、價格更便宜的汽車將出現，消費者也將從中受益。

至于未來3D打印直接打印量產車，現在還為時過早，至少要等到大規模3D打印的成本降低到傳統技術的水平。

標簽：北京福特現代

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