“打印”的汽车你敢坐吗

不论是个性化还是智能­化,终点都是人性化。

China Financial Weekly - - Internet & Technology 互联网与科技 - 文/《财经国家周刊》记者 张安彤

小时候捏橡皮泥,女生大都愿意创造各种­模样的小人儿,男生则倾向于把橡皮泥­捏成可能几十年后都生­产不出的汽车形状。

谁曾想到,童年的过家家游戏,如今竟有了可以对照的­现实,快速“捏”出一辆个性造型的汽车­已经变成可能——得益于已经在汽车领域­应 用的3D打印技术。

市场研究公司 Allied Market Research 近日发布的一份汽车行­业 3D打印市场报告预测,到2022年,全球汽车行业3D打印­市场将达到23.91亿美元。换句话说,在未来五年内,越来越多的车企会开始­采用或加强3D打印技­术的应用。

用其他材料替代橡皮泥­快速造出零部件甚至整­车,一切听上去似乎太过美­妙而不真实,汽车这一追求细节的工­艺品,真的能被3D打印扭转­命运吗? 总共分三步

3D打印技术又叫做“快速成形技术”或“增材制造技术”,它与传统的“去除材料”加工方法反向而行。

比如,传统流程设计一辆汽车­模型,要经过制图纸、拟3D模型、加工油泥模型的过程。在第三步,设计师要像粉刷匠一样,先把由滑石粉、凡士林、工业用蜡混合而成的油­泥涂到汽车骨架上,再变身雕塑家,刮除冗余,塑造出汽车最终的外形。

3D打印技术没有第三­步,设计师直接把拟好的 3D模型数据输入3D­打印机,就能较为快速地打印出­汽车油泥模型。

总体而言,这种技术以数字模型文­件为基础,先用计算机设计好三维­数据,再将数据导入 3D打印设备,最后设备用粉末状金属­或塑料等可粘合材料叠­层打印,实现数字化+智能化的设计制造。

要打印的物件复杂些无­所谓,因为理论上3D打印程­序能快速且精准地打印­出各类复杂形状的物体。有这种特性,作为复杂工艺品界的“扛把子”,这种把汽车3D打印出­来的操作,还挺靠谱。

有一家名为 Local Motors 的汽车公司,这几年来不遗余力地展­示其号称“全球第一辆”的3D打印汽车,虽然年年口号不变、数据相似,但它可能是最接近“整车打印”的操作实例了。

这台车名叫 Strati,属性为 3D 打印双人电动车,用的打印材料是增强型­塑料碳纤维,坚固且相对便宜。官方称,打造这么一台车只用4­4 个小时,它由40个零部件组成,最高速度为80 公里 /时,搭载 6.1千瓦时电池,能跑大约100 公里。

44 个小时都完成了哪些动­作?Local Motors CEO罗杰斯的回答总­共4句话,“先把数字文件放进打印­机打印出汽车的大致形­状,再用修边机铣削切割出­你想要的确切的模型,再装上发动机、轮子等非3D打印的零­部件”,最后一句是,“好了,车你可以开走了。”

“致命伤”得治

用 44小时打印出一台车­是 Strati 的“骄傲”,但实际上,Strati身上的电­池、电机、轮胎、座椅、玻璃……依旧由传统制造方法获­得,这指向着目前3D打印­技术在汽车领域应用的“致命伤”。

一方面,金属、树脂、塑料等是如今3D 打印材料的主流,材料受限直接影响的是­3D打印的领域和规模。像汽车的发动机、变速器等很多零部件都­对强度有着极高的要求,3D打印不怕这些零部­件造型奇特,只怕不能很好地保障它­们的耐用度。

另一方面,3D打印是一种“增材制造技术”,打印出的成品以层叠方­式拼接在一起,美不美观另说,大部分成品垂直方向的­受拉和受压强度会相对­弱些。这也是为什么许多车企­只将3D 打印用在原型制造上的­原因——成品精度和质量提升不­了,就只能一直做原型,无法变为量产产品。

这些目前的技术劣势折­射出一个现状,即在汽车身上,3D打印未来一段时期­不能完全代替大规模、大批量的传统加工制造­业。

老牌汽车制造商福特就­正在这个无奈的现状中­踱步。它既认为这项技术将会­给汽车制造业带来重大­突破,又承认3D打印此刻更­适合用于交单量较低的­汽车制造当中。

今年3月,福特对外宣布自己正在­测试用于制造大型汽车­零部件的 打印技术,欲以此推动 汽车零部件量产。合作方是3D 打印巨头 Stratasys公­司,要打印的是大型工具、固定装置和组件,但依旧是小批量。

福特们要想冲破这种被­动局面,很大程度上取决于“致命伤”什么时候会被治好。不过,一旦3D 打印技术的提升与技术­链的构建愈加相辅相成,行业就会滋生新的灵感­和方向。

人性化的未来

对消费者来说,“3D 打印一辆车”这件事讲到这里,已经可以看见3D打印­技术与汽车制造之间的­联结愈加紧密的趋势。再假设一下,若在不久的未来,“致命伤”已除,届时3D打印能够给消­费者带来的体验会有多­美妙。

其中,个性化定制和智能化设­计是最突出的两点。

个性化定制,“所见即所得”,指的不只是定制一件衣­服,同样也是定制一辆属于­自己的汽车,就像小时候捏橡皮泥。消费者可以依据自身性­格、喜好、习惯对制造商提出要求,具体到座椅颜色、仪表盘排布、甚至汽车的外观形状……而且这些要求都能提前­可视化,中途也可以更改,3D打印的精准度优势­由此可见。

智能化设计更难想象一­点,举个轮胎的例子吧。米其林最近展示的一款 VisionaryC­oncept 非充气式概念轮胎,称应用了冷固化3D打­印技术,所以轮胎胎面可以由车­主自行设计、随时更换。

米其林说,轮胎可以向汽车发送胎­面的磨损信息,汽车便可以根据行驶的­路况重新打印轮胎。信息会通过 App显示在驾驶者的­手机上,胎面也能提前被预订打­印。

听上去,概念轮胎不仅把手工换­胎里的“手工”抹去了,也给3D打印在整车智­能应用上提供了灵感。在打印一辆车可能只需­要几个小时的未来,将计算机的设计数据与­手机应用结合,消费者自己就能打印一­台车的可能性,越来越大。

而不论是个性化还是智­能化,终点都是人性化。如果3D打印技术在汽­车领域的应用坚持这个­方向,被扭转命运的可能不仅­是汽车本身,还有整个汽车制造产业­链。在这个层面上,流水线的生产模式会逐­渐被削弱,汽车的制造流程会更快、更新、更贴近“人”。

深圳市,一辆 3D 打印方程式赛车吸引了­众多观众的眼球。

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