為甚么越來越多的新能源車企要采用3D打印技術？

隨著汽車新四化發展，汽車外觀、內飾、結構等都均已發生變化，尤其是新能源汽車動力鋰離子電池、電機技術性能提升比較快，工信部對新能源汽車通告(目錄)管理要求越來越高，通告生命周期基本在1年左右。新能源汽車整車公司新產品研發頻次越來越高，周期越來越短，而研發費用是越來越多，難度越來越高。面對新的形勢，于是越來越多的新能源汽車企采用3D打印技術。下面解析3D打印技術在新能源汽車研發中使用及實例，供同行參考。

一、認識一下3D打印機

有了計算機以后，計算機要將計算結果展示給人們，目前一般方式有二種，一是屏幕顯示，二是打印機打印結果在紙張上。

圖1彩色噴墨打印機

圖1是辦公室用的彩色噴墨打印機，實際上按用途有不同規格，打印機產品是系列化。

圖2產品設計圖用繪圖機

圖2是產品設計圖紙用的繪圖機。打印機與繪圖機基本相同，目前我國打印機(繪圖機)用的基本上國外品牌。國內原來有實徳品牌的打印機已經不見蹤影。圖1、圖2為平面打印機，也叫2D打印機。

圖3辦公室用的3D打印機

圖3是辦公室用的3D打印機。辦公室用的3D打印機樣件幾何尺寸比較。

圖4工業用3D打印機外形

圖4是工業用的產品設計出樣件，有的可以是產品功能件，或是用于模具加工，也可以是工業品展示件。

圖5掛式空調零部件及組裝成品

圖5是工業用3D打印機打印出空調零部件和成品。

二、3D打印機基本原理解析

2D打印的結果是平面的，基本原理大家都知道了，X-Y軸運動而成，3D打印機工作原理在2D基礎上，X-Y-Z軸運動而成，使之由點到線，由線到面順序凝固，完成一個層面的繪圖作業，然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面。這樣層層重疊構成任意復雜結構的三維實體模型。詳盡解析如下：

①3D打印機結構示意圖

D打印機結構示意圖見圖6。

圖63D打印機工作原理

②3D打印機實例參數

③工業用3D打印機優勢：

a)能將CAD模型筆直制成終端金屬產品，只要簡單的后解決或表面解決工藝。

b)適合各種復雜形狀的工件，尤其適合內部有復雜異型結構(如空腔、三維網格)、用傳統機械出產辦法無法制造的復雜工件。

c)能得到具有非平衡態過飽和固溶體及平均細小金相組織的實體，致密度幾乎能達到100%，SLM零件機械性能與鍛造工藝所得相當。

d)使用具有高功率密度的激光器，以光斑很小的激光束出產金屬，使得出產出來的金屬零件具有很高的尺寸精度(達0.1mm)以及很好的表面粗糙度值(Ra=30um～50um)。

e)由于激光光斑直徑很小，因此能以較低的功率熔化高熔點金屬，使得用單一成分的金屬粉末來制造零件成為可能，而且可供選用的金屬粉末種類也大大拓展了。

f)能采用鈦粉、鎳基高溫合金粉出產處理在航空航天中使用廣泛的、組織平均的高溫合金零件復雜件出產難的問題;還能處理生物醫學上組分繼續變化的梯度功能材料的出產問題。

三、3D打印新能源產品實例

汽車市場競爭日益猛烈，車企均在探尋新的科技技術，3D打印技術緊要是基于新車模型和工具的使用。因此越來越多的車企采用3D打印技術，有效地減少研發和創新成本并有效地提高效率，應對創新的、個性化的、小批量的客戶需求。

①3D打印汽車零部件產品，見圖7。

圖73D打印汽車零部件產品

3D打印部分車型的零部件產品，見圖8。

圖83D打印技術加工新能源的車型。

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