在計算機數字網絡化普及的背景下，機械零部件、電子零部件開始以更加高的質量、更加低的成本、更多元的樣式實現了多樣化發展。在此背景下，增材制造（3D打印）技術也得到了快速的發展，在汽車零部件的加工制造領域被廣泛應用。同時，隨著”中國制造2025“計劃的提出，輕量化、個性化、智能化發展將成為未來汽車設計制造領域的發展趨勢。

3D打印在汽車設計制造領域的應用優勢

3D打印能夠制造極其復雜的結構件，實現個性化的快速無模成型等一系列優勢，因此也備受汽車制造商的青睞。它不僅可以縮短汽車研發周期，同時也能節約汽車生產的成本，還能擺脫傳統汽車制造對模具的依賴，對促進汽車工業發展有著重要的意義。其主要優勢表現如下：

其一、傳統機械加工方式主要包含車銑刨磨四種類型，其共同特點都是減材加工，而3D打印技術采用增材加工方式，可以節省大量原材料，節約了生產成本；

其二、采用3D打印技術，無需模具制造，工具夾裝等。技術集成度高，能夠縮短產品研制周期，提高生產率。

其三、與鑄造、鍛造零件不同，3D打印能夠依據計算機中的模型，制造形狀結構復雜的產品，且能實現小批量的生產。

其四、3D打印可以充分的進行結構優化設計（如中空夾層、鏤空點陣、一體化結構、生成式異性拓撲等），可以制造出性能更優，重量更輕的零件。還能將多個零件合并為一個一體的部件，減少了安裝步驟。尤其是電動汽車，為了增加續航里程，輕量化就顯得更為重要。因此，一些零件，3D打印可能比傳統工藝制造的零件成本更高，但如果考慮到后期的使用成本，反而整體成本更低。

未來，3D打印在汽車行業中的應用

如今3D打印已經走進我們的日常，在各個方面為我們的生活工作提供便利，如教育、醫療、航天航空等。而汽車行業已成為3D打印應用的主要行業之一，那么對于未來，3D打印在汽車行業都有哪些應用呢？

數字備件倉庫

由于汽車會損壞需要維修，廠家在生產汽車的時候也會生產一定量的零部件備存，而且4S店、汽車維修店都會備一些零部件。不過因為汽車零件實在太多了，將導致庫存成本居高不下。而生產廠家也可能會因零部件不足而重新生產，導致維修周期增長。這也是為什么眾多汽車制造商開發統一標準化生產平臺，從而減少備件庫存，而應對不同產品售后運營的主要措施。

未來，數字零部件倉庫將成為一種新型的備件方式，終端服務點可以通過3D 打印技術直接實現所需零部件的制造，從而讓減輕庫存壓力和縮短維修時長成為可能。

新產品開發認證

汽車作為現代工業文明的集大成產物，從設計到量產，期間的研發需要制作大量的樣件用于產品認證。而在沒有3D打印之前，這些樣件是通過手工、CNC等多種方法加工制成的。

▲3D打印設計制造的汽車結構件（來源：升華三維）

而在現今，在研發階段，已經有大量的樣件是通過3D打印來制作了。隨著3D打印技術的進步，其制作周期短，精度高，成本低的優勢將進一步凸顯。

批量生產零件

由于3D打印的定制化、個性化的特征，這也是其不適宜大批量生產的主要原因，因此目前制造的零件直接應用在量產車上還是比較少，大部分還是用作測試件。比如各種超級跑車，F1賽車等，以此作為改裝件。而由于3D打印定制程度高，成型限制小，可以制造出經過拓撲優化的零件，這些零件往往具有復雜的幾何形狀，比原來的零件更輕，性能更好。

▲3D打印汽車金屬結構件（來源：升華三維）

目前，已有不少汽車行業頭部廠商在加大3D打印技術研發。以期用3D打印技術來批量生產零件，為汽車帶來更好的性能。

分布式生產

分布式生產(Distributed Manufacturing，DM)是基于本地的小規模快速設計與生產。源自于工程能力，盡可能以接近量產化的成本生產出少量零件，而不是大批量、集中化的生產模式。汽車行業是一個高度集中的產業，大量的零部件被運往工廠，在生產線上組裝成整車，再運往全球各地進行銷售。由此，需要使用大量的運力。而3D打印可以實現分布式生產，在當地3D打印出底盤、各種零件，再組裝。

3D打印整車

從目前的來看，打印整車離量產還有一定距離，不過這些年來，各種3D打印的汽車、電動車也是不少。當前的3D打印技術，已經可以用來打印整車底盤，車架，車門等，且3D打印的底盤等部件可以整合多個部件，實現一體成型，不僅可以減少裝配時間，還可以提升牢固度。

▲3D打印概念汽車（來源：網絡）

雖然目前受限于打印速度，不具備批量生產的能力。但當打印速度和技術成熟度提升到一定階段時，3D打印整車也將照進現實。

相向而行，3D打印在汽車行業應用價值無限

3D打印具備傳統制造工藝無法比擬的技術優勢，可在不犧牲結構部件性能的情況下，實現部件的整合設計并制造，為汽車制造提供新的設計思路和發展途徑。在3D打印技術與汽車產業結合越來越緊密的今天，我們發展3D打印工藝在逐步走向成熟、材料種類也在不斷豐富、生產成本在不斷降低。相向而行，相信汽車行業內大規模普及使用3D打印技術的一天很快就會到來。

升華三維作為具備材料開發、設備研發生產、系統軟件開發到脫脂和燒結工藝為一體的金屬/陶瓷間接3D打印解決方案供應商。在助力汽車工業創新發展方面，升華三維將以增材制造“數字化、個性化、定制化”的技術特點，通過金屬/陶瓷間接3D打印技術幫助汽車生產制造工業創造更多效益與價值。