【工控中國  關注人物】隨著工業4.0浪潮的襲來，3D打印技術再次被推向風口浪尖。3D打印，又名增材制造，是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印技術的奇妙之處在于它大大地簡化了復雜零件的生產，從傳統的減材制造轉變到增材制造，成型工藝重心轉移到同層與鄰層的微觀成型控制。

      目前，3D打印技術已在醫療、航空航天領域有了廣泛運用。“其實汽車企業是3D打印技術的早使用者之一，甚至早于其在航空航天與醫療領域的應用。早在3D打印技術發展的初期，一些歐美發達國家的汽車企業就使用3D打印技術用作汽車的開發和小批量試制領域。”Materialise大中華區銷售經理 Koen Van de Perre如是說道。

      “3D打印技術汽車行業的大貢獻在于模具開發階段。從其應用現狀來看，它確實落后于醫療與航空航天領域的發展，但這也意味著它在汽車領域的應用有著更多的機會與潛能。”

      汽車模具的未來：3D打印

      在當前日趨激烈的汽車市場環境下，成本控制無疑成為了整車廠與零部件企業都面臨的重要課題。而從新技術與新車型的研發角度來說，研發速度與成本緊密相關。

      在此背景下，3D打印技術便可“大顯身手”了。

      3D打印技術可快速加工復雜結構零件，并且其生產周期短、成本低。憑借這一優勢，3D打印技術往往被用在模具生產環節。

      Koen告訴記者，在傳統汽車制造領域，汽車零部件的開發不僅需要長時間的研發與測試，制造零件模具環節同樣也是一個漫長的周期。“3D打印可發揮的效用就在于此，由于3D打印快速成型的特點，汽車廠商將這一技術應用于汽車外形設計的研發中可極大地縮短設計時間和模型生產時間。”

      “當我們在談論制造，在談論3D打印在汽車行業的應用時，并不是鼓勵大家應用3D打印技術去打印所需要的產品。3D打印目前并不適合批量生產，它的潛力在于汽車產業的模具生產階段。3D打印技術無需機械加工或任何模具，就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的產品，從而極大地縮短汽車模具的研制和生產周期，提高生產率，實現低生產成本。可以說，3D打印技術或將改變汽車模具的未來。”Koen如是說。汽車行業創新應用案例：豐田輕量化座椅

      作為3D打印技術軟件解決方案及工程服務專家，Koen向記者介紹了一個Matereialise與豐田公司的合作項目——輕量化座椅。

      據Koen介紹，豐田公司與Materialise通過3D打印打造了復雜拓撲結構。這項創新設計使得座椅不僅能夠獲得大的散熱能力，而且可以節省制造座椅的材料成本，同時增強了汽車座椅的安全功能。據悉，經過優化后，Materialise項目團隊能夠使汽車座椅的總體積降低高達72％，質量減少了高達18公斤。值得一提的是，這些設計并沒有增加材料的成本。

      對于與豐田的這個合作項目，Koen表示3D打印技術凸顯的優勢在于三處。其一在于極大程度地縮短了產品研發時間；其二，針對增材制造，輕量化必須要有一定的設計靈敏性，這不是傳統行業可為的。另外，進行座椅輕量化設計還需要有專門的軟件做支持；其三則在于成本。據Koen介紹，作為的快速原型制造軟件解決方案和3D打印服務供應商，從前期的軟件支持、輕量化設計到后期的生產，Materialise為豐田提供了全套的3D打印技術解決方案。

      3D打印技術在中國汽車市場的挑戰與機遇

      “把3D打印技術應用到汽車領域是中國市場當下所缺乏的，這一技術目前在中國汽車市場的應用范圍還不廣泛。”

      在Koen看來，除了應用范圍上的短板之外，3D打印技術的另一挑戰在于機器穩定性。如今市面上的打印機還未達到能夠重復打印出質量產品的階段。

      “中國市場還不太成熟，這是挑戰，也是一個機遇。”

      2015年2月，三部委正式發布《國家增材制造產業發展推進計劃（2015-2016年）》（簡稱《計劃》），根據《計劃》提出的目標，到2016年，我國將初步建立起較為完善的3D打印產業體系，3D打印將達到國際先進水平，在國際市場上占有較大的市場份額。

      政策東風吹來，3D打印技術迎來利好發展機會。

      “目前，中國市場的技術水平所達到的層面跟美國、日本還有歐洲確實還有一定差距，與這些較為成熟的市場相比，中國市場還剛起步。然而從中國政府的支持力度與中國制造2025的未來潛力來看，未來的局勢將會發生極大的改變。未來三至五年，中國的機器OEM廠商可能會有更多的機會向海外去出口本土的機器，我們對此抱有極大的信心。”言語間，Koen對Materialise在中國市場的快速發展充滿了信心。