研發人員在查看結構復雜的3D 打印塑料球。
據美國Allied Market Research近日發布的一份汽車行業3D打印市場報告顯示，到2022年，全球汽車行業3D打印市場將達到23.91億美元，包括大眾、福特、豐田在內的整車廠正在越來越多地使用3D打印技術。隨著各類3D打印技術的不斷發展，未來汽車制造也將隨之發生重大變革。
從原理上看，3D打印是快速成型技術的一種，又稱“增材制造技術”，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，由計算機控制，通過逐層打印的方式來構造物體的技術，它通過若干層材料的堆疊達到立體效果。簡單來說，3D打印能夠方便、快捷并精確地制造構型復雜的物體。而汽車恰恰是由眾多造型復雜的高精度零件組成，可以將3D打印的優勢發揮得淋漓盡致。
據介紹，若將3D打印技術用于生產工裝，且不再局限于原型車零部件的生產，那么汽車行業在產品研發階段或將節省數十億美元。美國橡樹嶺國家實驗室的企業科研理事兼課題組長Lonnie Lov表示，3D打印工裝頗具前景，其成果已初現端倪。
使用3D打印技術，工程師在電腦上完成模型設計，設計人員只需幾分鐘就能獲得實體的打印模型，然后整個研發團隊的每個專業人員都可以在打印模型基礎上進行修改，并與團隊中其他人即時分享對設計方案的改進，實現“所見即所得”，大幅度提高汽車設計的效率。不僅如此，3D打印可以快速制作出一系列具有細微差異的可測試零件來幫助開發出最合適的零件，以確保最后定型生產選用的是最好的零部件。由此帶來的好處是提高了整個開發效率，縮短上市周期，并降低時間和成本。這對汽車制造廠商來說極為重要。
實驗人員操作標準紫外固化設備檢查某一樹脂是否適合用于3D 打印。
前不久，Krailling（德國）–Altair、APWORKS、csi entwicklungstechnik、EOS GmbH、GERG及Heraeus通過經典大眾開迪車（caddy）的前端結構展示了工業級3D打印在汽車行業的全部潛力。該結構非常輕巧、穩定，同時功能整合度極高。在名為“3i-PRINT”的合作開發項目中，參與公司涵蓋了從部件設計、仿真、優化、制造到后期生產的整個流程的每一個開發環節。該項目從概念設計到整車最終成型僅花了九個月時間。
目前3D打印技術有七種基本類型，分別為：材料熔融擠出（FDM）、粘合劑噴射（3DP），材料微滴噴射、粉材平鋪融化、直接能量沉積（LENS）、薄材疊加（LOM）、光敏樹脂平鋪SLA。其中，FDM、粉材平鋪融化以及SLA已經應用在汽車制造領域，不僅是零部件，越來越多的整車企業開始大膽嘗試“打印整個汽車”。
毫無疑問，要想實現打印汽車，設備和材料都十分重要。作為領先的化學品供應商，巴斯夫（BASF）與世界各地的客戶都有著密切的合作，在功能性材料和解決方案的開發和供應方面，不斷幫助客戶提高運營和汽車生產效率。其主要產品包括工程塑料、聚氨酯和特種泡沫、涂料、顏料、催化劑、車軸和變速器潤滑油、燃油添加劑、冷卻液和制動液以及電池材料等。那么，當巴斯夫遇上3D打印，會發生哪些新的化學反應？
成立3D打印新公司
9月1日，巴斯夫歐洲公司宣布成立全資子公司——巴斯夫3D打印解決方案有限公司。該公司的總部設在德國海德堡InnovationLab GmbH的基地內，擁有近30名專家，其中多位已在巴斯夫從事3D打印領域的工作。新公司主要致力于建立和拓展3D打印材料、系統解決方案、組件和服務等業務。未來，公司將與來自巴斯夫和外部合作伙伴（如高校和潛在客戶）的研究人員和應用工程師密切合作，針對不同要求開發合適的解決方案。
“工業應用3D打印方興未艾，但發展十分迅速。這就意味著我們需要類似于創業公司的敏捷架構，需要跨學科團隊和快速決策流程。將以客戶為中心的3D打印業務集中到一地、成立專門的公司，是重要的成功因素之一。”巴斯夫新業有限公司現任董事總經理兼任巴斯夫3D打印解決方案有限公司董事總經理Volker Hammes解釋道。
新公司將主要面向希望在工業生產中使用3D打印的客戶，如汽車制造、航空和消費品等行業。為了開發和測試各種解決方案，巴斯夫3D打印解決方案有限公司將接管并擴建巴斯夫新業有限公司旗下屬于Deutsche Nanoschicht GmbH公司在海德堡的3D打印應用技術中心。
收購線材生產商 豐富產品組合
全面擴張3D版圖自然離不開一系列的兼并購，前不久，巴斯夫宣布收購了總部位于荷蘭埃曼的線材生產商Innofil3D的全部股權。相關交易無需反托拉斯部門批準。Volker Hammes表示：“通過本次收購，巴斯夫進一步完善了價值鏈的布局。如今我們不僅能夠提供用于3D打印的塑料顆粒，還可深入到下一加工層面——線材。”
Innofil3D是業內領先的高價值定制線材（細長的塑料纖維）生產商，產品主要用于熔絲制造；這種特殊的3D打印工藝可利用塑料熔體逐層制造各種物品。被打印物品的功能性不僅取決于塑料本身，還同樣取決于穩定、優質的線材。這家荷蘭公司的熱塑性線材將進一步完善巴斯夫3D打印產品組合。“這是繼巴斯夫3D打印解決方案有限公司在德國海德堡成立之后，為增強3D打印業務而采取的又一重要舉措。”Volker Hammes解釋道。
Innofil3D將繼續開展現有業務，并發展為線材開發和生產的關鍵平臺。同時，Innofil3D完善的產品系列正好契合了巴斯夫開發高性能線材的計劃，它們將成為巴斯夫分層3D打印解決方案的重要基礎。經驗豐富、成功的Innofil3D團隊將進一步增強巴斯夫3D打印解決方案團隊的實力。“我們非常高興能成為巴斯夫的一份子。最直接的優勢就是此次收購將加快最新線材技術的開發速度，使我們現在和未來都能更好地幫助客戶獲得成功。”Innofil3D董事總經理Jeroen Wiggers如是說。
研發、創新、中國市場——一個不能少
在研發和新技術的投入方面，巴斯夫也一直極為重視，當然也包括3D打印材料及相關技術的研發。據悉，在巴斯夫亞太創新園（上海）就設有兩個3D打印研發實驗室，分別專注于基于激光燒結工藝的3D打印解決方案及先進的光敏材料。巴斯夫方面表示，非常看好中國汽車市場的未來前景，其上海研發團隊與全球的3D打印團隊緊密合作，將攜手本土客戶及設備制造商，開發滿足地區需求的先進材料。
在獨立成型部件的工業制造領域（如汽車制造），3D打印具有廣泛的應用前景。與普遍使用的聚酰胺-12相比，巴斯夫為激光燒結工藝開發的聚酰胺-6粉末有助于提高成品的強度和熱穩定性。
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