各类3D打印成型技术在汽车研发

1 3D打印快速成型技术原理

3D打印技术是一种利用数学模型，采用快速打印的方式把粉末类金属、塑料材料粘合在一起，生成目标物品的技术。它的核心技术就是快速成型技术，主要是通过计算机的控制，根据使用材料的性质和内部结构快速成型目标物品，这就利用到了3D打印快速成型技术，目前这一技术大致可分为光敏树脂选择性固化工艺（SLA）、丝状材料选择性熔覆工艺（FDM）和粉末材料选择性烧结工艺（SLS）三种。

1.1 光敏树脂选择性固化工艺

1.2 丝状材料选择性熔覆工艺

（1）首先将丝状材料放入丝轮中进行融化；

（2）然后再使用喷头挤压，并在工作台反复运动，逐渐实现液体固化，并形成计算机预设的形状，最终形成固体物品。FDM 工艺的优点是：使用的丝状材料多是废物利用，既能废物利用也能保护环境。另外，FDM 工艺对仪器的精度要求很低，能节省很多生产成本。SLA工艺的缺点是：打印误差大，只能打印出体积大、低精度的目标物品，特别适合打印大型零部件。

1.3 粉末材料选择性烧结工艺

2 3D打印技术在汽车研发中的应用案例

2.1 3D打印车

2010年，世界第一辆纯3D 打印车Ubree诞生。全车的所有部件都是采用3D打印技术打印出来的，工人只需要将这些零部件组合起来就可以了，远远缩短了汽车制造中的零部件生产周期。随后，改进的Urbee2全车只有50个打印的零部件，进一步缩短了汽车制造中的零部件组装时间。

2.2 3D打印赛车

2.3 3D打印发动机

3D打印发动机的制作过程：

3 结论与展望

第一，3D打印技术的成本相对较高，更别说3D打印汽车的制造成本，应用性有限。未来需要继续突破技术壁垒，设计出“平民化”的产品，让更多的消费者可以享受到自己设计汽车外形的全新体验。

第二，继续研究“绿色”3D打印技术，实现废物利用、可回收、对环境无害等特点，真正实现绿色制造。目前使用的很多材料虽然可获取、无毒，但很难降解，也会给环境带来严重的负担。

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